Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 7.Problemas - Ex. 39
Reconsidere os quatro ciclos motores descritos no Prob. 7.25. Analise se entre eles existe um moto perpétuo de primeira ou de segunda espécie.
Passo 1
Fala galera, tudo bem?
Vamos lá no exercício 7.25 pegar cada condição para um motor térmico
Considere um ciclo térmico motor que opera nas seguintes condições:
a.
b.
c.
d.
Pronto.
Galera um motor perpétuo é uma classificação de máquinas de moto-contínuo refere-se a qual das leis da termodinâmica a máquina propõe-se a violar.
Moto-contínuo de primeira espécie
Um moto-contínuo de primeira espécie é uma máquina de movimento perpétuo que viola a Primeira Lei da Termodinâmica, fornecendo ao exterior mais energia (sob a forma de trabalho ou calor) do que aquela que consome.
Moto-contínuo de segunda espécie
Um moto-contínuo de segunda espécie é uma máquina de movimento perpétuo que viola a Segunda Lei da Termodinâmica, tendo um rendimento de 100%. Visto que um moto contínuo é um processo cíclico seria necessário que em todas etapas do ciclo todas as transformações de energia tivessem também um rendimento de 100%, no entanto a segunda lei da termodinâmica postula que não é possível a transformação completa do calor fornecido por uma fonte em trabalho.
Bora ilustrar o funcionamento de uma máquina térmica:
Bora analisar cada situação
Passo 2
a) Temos a situação:
Aplicando a equação da energia:
Para toda energia aplicada à máquina realiza trabalho na proporção correta, logo, não temos um motor perpétuo de primeira e nem segunda espécie.
Passo 3
b)Temos a situação:
Aplicando a equação da energia:
Para toda energia aplicada à máquina realiza trabalho na proporção correta, logo, não temos um motor perpétuo de primeira espécie.
Ela possui rendimento igual a 100% mas, não possui fonte fria, logo, ele é um motor perpétuo de segunda espécie.
Passo 4
c)Temos a situação:
Aplicando a equação da energia:
Para toda energia aplicada à máquina realiza trabalho e ainda cria, logo, ela é uma máquina de primeira espécie.
Ela possui rendimento acima de 100%, logo, não pode ser aplicada para segunda lei. Portanto, ela é de segunda espécie.
Passo 5
d)Temos a situação:
Aplicando a equação da energia:
Para toda energia aplicada à máquina rejeita na fonte fria e não realiza trabalho, logo, ela não é uma máquina de primeira espécie e também não viola a segunda lei. Portanto, essa máquina não é de segunda espécie.
É isso galera, valeu!
Resposta
a)Primeira espécie: não é
Segunda espécie: não é
b)Primeira espécie: não é
Segunda espécie: é
c)Primeira espécie: é
Segunda espécie: é
d)Primeira espécie: não é
Segunda espécie: não é