Termodinamica - Exercicios Resolvidos sobre Ciclo Termodinamico e Gases

O volume do vaporinicial é a diferença do volume recipiente e o volume do líquido Assim vg2vl ηV g V l η2V l V l 2 V l 1 vl 2 η1 Usando a equação dos gases molar P0V g0PcV c Para passar pelo ponto crítico P0V g0PcV c 1010 52 2 η1RT c 2 η1RT c 10 6 2 Para a água Tc647 K e R8314 JmolK 2 η1RT c 10 6 2 2 η18314647 10 6 2 2 η11994620842 2 1994620842η1 1002696832η1 η0002696832 Veja que foi feito pensando em 1 mol e a fração é razão entre o volume do gás e o volume do líquido Primeiro vamos de terminar que em cada ponto 1 2 e 3 temos em1P0V 0T 0com P0V 0RT 0 em 2P2V 0T2com P2V 0RT 2 em 3P0V 3T2com P0V 3RT 2 Como R A0 V 0001m ³ou10l P0151000001510 5N m² Então T 0 P0V 0 R 1510 5001 8314 T0180418571085K No processo de 1 para 2 a pressão aumenta não tem trabalho realizado pois o volume é constante Então a variação da energia interna é igual ao calor absorvido Considere que de 1 para 2 temos ΔU ΔQ ΔURT 2T 0 ΔU 8314T 2180418571085 comoΔU 24000J 240008314T2180418571085 24000 8314 180418571085T2 T 23067115708444 K Considerando a relação do ponto 2 temos em 2P2V 0T 2comP2V 0RT 2 daí P2RT 2 V 0 P283143067115708444 001 P22550000000000069 N m² Usando o mesmo raciocínio entre 2 e 3 temos que V 3 P2V 0 P0 V 32550000000000069001 1510 5 017m³ O trabalho realizado no ciclo será a área dentro do ciclo De 3 para 1 temos pressão constante então W 3 para112kJ De 2 para 3 temos W 2 para3001 017 pdvW 2 para3P2V 0001 017 dv v W 2 para32550000000000069001ln 017 001 72246940273435J O trabalho total é a soma dos trabalhos 6 6 kJ Da primeira lei da Termodinâmica ΔU ΔQΔW Na região em que T é constante ΔQΔW De 1 para 2 ΔQ24kJ De 2 para 3 ΔQ7225 kJ De 3 para 1 ΔQ1200028314180418571085306711570844460kJ Q24722531225 kJ Lembrando que a resposta está feita para 1 mol Questão é a mesma da anterior Um gás é submetido a um ciclo termodinâmico composto de três processos Processo 12 volume constante V último digito do RA 1100 m3 U2 U1 24 kJ Processo 23 expansão com pV constante U3U2 Processo 31 pressão constante p 15 bar W31 12 kJ Não há variações significativas na energia cinética ou potencial a Calcule o trabalho liquido do ciclo em kJ b Calcule a quantidade de calor recebida pelo gás neste ciclo em kJ 177kJ 537 kJ 121kJ 481kJ 94kJ 454 kJ 78kJ 438kJ