Exercícios de Primeira Lei para Ciclos - Lista de Exercícios Resolvida

Um gás contido em um conjunto cilindro-pistão a ocupa de volume. Ele realiza um processo politrópico de expoente igual a até alcançar uma pressão de . Após esse processo, ele libera de calor. Considerando que o gás realiza um ciclo termodinâmico, determine o volume que o gás ocupa logo após passar pelo processo politrópico.

A figura abaixo mostra um ciclo de potência efetuado por um gás em um conjunto ciclindro-pistão. Para o processo 1-2, . Para o processo 3-1, . Não há variações de energia cinética ou potencial. Determine o trabalho para cada processo, em , e a transferência de calor para os processos 1-2 e 2-3, ambos em .

Um gás em um conjunto cilindro-pistão percorre um ciclo termodinâmico composto por três processos em série, iniciando no estado 1, em que , , como a seguir:

Processo 1-2: Compressão com , , , .

Processo 2-3: , .

Processo 3-1: .

Não há variações na energia cinética ou potencial.

Determine , e , todos em .

Um gás contido em um conjunto cilindro-pistão ocupa inicialmente de volume. Ele realiza um processo isobárico a . Ao final desse processo, ele passa a ocupar de volume. Quanto calor ele precisa trocar com o ambiente para completar um ciclo?

Qual é a variação de energia total de um sistema fechado após ele completar um ciclo, no qual ele libera de calor?

Um sistema fechado recebe de energia por trabalho. Quanto calor ele precisa trocar com o ambiente para completar um ciclo?

Um gás em um conjunto cilindro-pistão percorre um ciclo termodinâmico composto por três processos em série, como mostra a figura abaixo:

Processo 1-2: Compressão com .

Processo 2-3: Resfriamento a volume constante até , .

Processo 3-1: Expansão a pressão constante, com .

Para o ciclo, . Não há variações na energia cinética ou potencial. Determine o volume no estado 1, em , o trabalho e a transferência de calor para o processo 1-2, ambos em .

Um vapor d’água saturado contido em um conjunto cilindro-pistão a ocupa de volume. O vapor sofre trabalho e, após esse processo adiabático, ele libera de calor. Considerando que o vapor realiza um ciclo termodinâmico, determine o valor da sua energia interna específica da água logo após ela sofrer trabalho. Utilize a tabela termodinâmica abaixo.