Prova 2 Termodinâmica - Compressão Isotérmica, Máquina Térmica e Ciclos Termodinâmicos

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RECÔNCAVO DA BAHIA CETENS FEIRA DE SANTANA BACHARELADO EM ENERGIA BES OSCILAÇÕES FLUIDOS E TERMODINAMICA PROFª ANDRÉIA SIMÕES Prova 2 Termodinâmica AS SOLUÇÕES SÓ SERÃO CONSIDERADAS CORRETAS APENAS QUANDO TIVER CADA ETAPA JUSTIFICADA 1 2moles de um gás ideal à temperatura de 85ºC é comprimido durante um processo isotérmico até sua pressão duplicar a 10 Desenhe um diagrama PV para esse processo atenção as escalas b 10 Calcule o trabalho realizado pelo gás c 10 Suponha que em outro instante em um processo adiabático o gás ideal se expandiu e sua pressão diminuiu Nesse processo a energia interna do gás aumenta ou diminui Explique 2 Uma maquina térmica realiza 2 kJ de trabalho e consome 80000 J de calor O calor fornecido a máquina é devido a queima de gasolina a 05 Qual é a eficiência térmica b 05 Qual é a quantidade de calor rejeitada em cada ciclo c 05 Qual é a massa de combustível queimada em cada ciclo d 05 Se a máquina realiza 600 ciclos por segundo qual é a potência fornecida pela máquina 3 10 A figura abaixo mostra os ciclos termodinâmicos de duas máquinas térmicas que receberam do reservatório quente a mesma quantidade de calor Qual delas tem a maior eficiência térmica Ou elas são iguais Explique OBS R 8314472 JmolK 008206 L calor latente de combustão da gasolina 460 104 Jg Bom desempenho Física 2 1 a gás ideal Temos que PV nRT 2PV nRT vou seja V1 2V2 V2 V12 Diagrama PV P 2P P V2 V1 V b Trabalho W V2Pdv nRT V2dVV nRT ln V2V1 Digitalizado com CamScanner Como V2 V12 V2V1 V12V1 12 Logo W nRT ln V2V1 2 8314472 35825 ln 12 W 41285 J c Energia interna Em processo adiabático temos TVn C TjVjn TfVfn vou seja se Vf Vi Tj Ti e como a energia interna de um gás ideal depende somente da temperatura E 32 nRT Concluímos que ela irá diminuir Digitalizado com CamScanner a Eficiência Térmica e WQH 20008000 28 14 025 ηe 25 b Calor rejeitado Qc QH W 8000 2000 Qc 6000 J c Massa de combustível Q Lm m QL 8000460x104 m 0174 g d Potência P Wt Wf 200060 12x105 W P 12x105 W Digitalizado com CamScanner A eficiência é definida como e WθH TrabalhoCalor Mas o trabalho é justamente a área compreendida entre as curvas no diagrama PV Analisando nos gráficos vemos que a área da máquina 1 é 10 do dobro da máquina e1 WQ e e2 W2Q e1e2 WaW2Q 2 logo e1 2e2 Concluímos que eficiência de 1 é maior do que de 2