Exercícios Resolvidos sobre Máquinas de Carnot e Termodinâmica - Nível Avançado

6 O sistema esquematizado compõese das máquinas de Carnot R1 e R2 operando em série e efetuando ciclos simultaneamente A temperatura é T1 1200 K na fonte quente de R1 e T2 sendo T2 300 K na fonte fria de R2 Em cada ciclo R1 recebe 400 J da fonte quente e R2 cede 100 J para a fonte fria As duas máquinas possuem rendimentos iguais Determinar a a temperatura T em que se efetua a troca de calor entre as duas máquinas b o trabalho de cada máquina em um ciclo c o rendimento térmico da máquina de Carnot equivalente do sistema RESPOSTA a T 600 K b τ1 200 J τ2 100 J c ηCarnot 75 7 Dois motores térmicos de Carnot são acoplados operando o par entre as temperaturas T1 1200 K e T2 400 K Os rendimentos térmicos estão na razão η1η2 200 Em um ciclo temos τ2 100 J Pedemse a a temperatura intermediária T b o calor Q1 extraído à temperatura T1 c o calor Q2 fornecido à temperatura T2 d o trabalho τ1 e o rendimento total RESPOSTA 7 a T 54891 K b Q2 26862 J c Q1 80585 J d τ1 43723 J e η 6667 2 Um motor M1 e um refrigerador R de Carnot operam segundo os ciclos ABCD e EFGH conforme o diagrama anexo O rendimento do motor M vale a metade do rendimento do refrigerador R As temperaturas são T1 500 K e T3 700 K O calor fornecido Q1 vale 2000 J Determinar a T2 τ e Q2 b Q1 e Q2 RESPOSTA 2 a T2 38889 K τ 44444 J e Q2 1000 J b Q2 55556 J e Q1 155556 J