Exercícios Resolvidos Termodinâmica Ciclo de Carnot e Gás Perfeito

1 Uma máquina térmica ideal opera em ciclos de Carnot estre as temperaturas T1 500 K e T2 200K a Operando como motor a máquina recebe da fonte quente em cada ciclo o calor Q1 1500 J Determine o calor Q2 cedidos à fonte fria o trabalho W do motor e o seu rendimento térmico b Operando como refrigerador a máquina retira da fonte fria em cada ciclo o calor q2 1500 J Determine o calor Q1 cedido à fonte quente o trabalho W consumido e o coeficiente de desempenho CD 2 Um corpo de gás perfeito monoatômico descreve reversivelmente o ciclo de transformação esquematizador a transformação AB é adiabática Cv 3R2 a Determine o calor e o trabalho em cada transformação e no ciclo b Calcular o rendimento térmico no ciclo e o maior que se poderia obter com as mesmas fontes 1 Uma máquina térmica ideal opera em ciclos de Carnot estre as temperaturas T1 500 K e T2 200K a Operando como motor a máquina recebe da fonte quente em cada ciclo o calor Q1 1500 J Determine o calor Q2 cedidos à fonte fria o trabalho W do motor e o seu rendimento térmico ɳ 1 T 2 T1 1 200 500 06 60 Q2 Q1 T2 T1 Q2 200 500 x 1500 600 J W Q1 Q2 1500 600 900 J b Operando como refrigerador a máquina retira da fonte fria em cada ciclo o calor q2 1500 J Determine o calor Q1 cedido à fonte quente o trabalho W consumido e o coeficiente de desempenho CD Q1 Q2 T1 T2 Q1 1500 500 200 Q1 3750 J Q1 W Q2 W 3750 1500 2250 J CD 200 500 200 066 2 Um corpo de gás perfeito monoatômico descreve reversivelmente o ciclo de transformação esquematizador a transformação AB é adiabática Cv 3R2 a Determine o calor e o trabalho em cada transformação e no ciclo b Calcular o rendimento térmico no ciclo e o maior que se poderia obter com as mesmas fontes a Adiabática QAB 0 PBVB ɣ PAVA ɣ PB1053 20 x 553 PB 630 atm WAB PBVB PAVA 1 63 x 10 20 x 5 1 53 555 atml ɣ Isobárica QBC nCP TC TB 5nR 2 1nR x Pc Vc Vb 25 x 630 x 5 10 7875atml UBC nCv TC TB 15 x 63 x 5 10 4725 atml Q W U W Q U 7875 4725 315 atml Isovolumetrica QCA nCv TA TC n3R2 TA TC 3nR 2 1nR x VA PA PC QCA 15 x 5 x 20 630 10275 atml WCA 0 UCA QCA 10275 atml CICLO 555 315 24 atml Ƭ Qciclo 0 7875 10275 24 atml b ɳ Q Ƭ CA 24 10275 2336 ɳmáx PA PC VC PA x VC 20 x 5 630 x 5 20 x 5 685