Enunciado
Termodinâmica - Termodinamica,Teoria Cinética e Termodinâmica Estatística, Sears e Salinger- Ed: 3º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 13
Um sistema é levado efetuar reversivelmente o ciclo , mostrado no diagrama T-S da figura 5.9.
- O ciclo funciona como uma máquina ou como um refrigerador?
- Calcule a transferência de calor em cada processo.
- Ache o rendimento deste ciclo
- Qual o desempenho desse ciclo funcionando como um refrigerador?
Passo 1
Olá, aqui quem fala é a Jacyara do Responde Aí. Como você está? Está tudo em cima?
Bem, hoje vamos resolver mais uma questãozinha de Termodinâmica, para ser mais preciso vamos resolver uma questão de máquinas térmicas.
Bem, como é um assunto bem importante vamos responder juntinhos, certinho?
Para resolver essa questão vamos precisar primeiramente de vários conceitos de ciclos termodinâmicos, como vamos utilizar cada um em uma alternativa vamos conversar nos passos futuros para não ficar algo muito abstrato.
E aí podemos começar a resolver? Então vamos lá
Passo 2
Para responder a primeira alternativa vamos precisar analisar a imagem, como podemos observar, temos um ciclo que contém duas etapas isotérmicas, pois as temperaturas estão constantes, e temos duas etapas adiabáticas, pois as entropias estão constantes.
Isso nos indica que é um ciclo de Carnot, analisando a figura conseguimos notar que temos um aumento entrópico no passo , nos mostrando que existe uma transferência de calor favorável que sai da fonte quente para a fonte fria, portanto temos uma máquina térmica.
Passo 3
Para calcular a transferência de calor de cada passo vamos precisar da seguinte formulinha da entropia:
Utilizando a figura temos que
Passo 4
Como temos um ciclo de Carnot o rendimento pode ser dado através da seguinte expressão:
Passo 5
Se o ciclo fosse um refrigerador o seu desempenho seria dado por:
Resposta
Todas as alternativas foram mostradas nos passos anteriores.