Termodinamica-Analise de Maquinas Termicas e Leis da Termodinamica

Verifique se elas são possíveis e se impossíveis justifique a causa indicando o enunciado da Lei que não cumpre Existe a necessidade de uma diferença mínima de temperatura de 10C para torna real a transferência de calor entre a máquina e a fonte importante considerar o delta de temperatura para cálculos Nota Apresentar os cálculos para validar a questão Nro Tipo QH QL W É possível Por que não Qual lei da termodinâmica viola 1 Bomba de Calor 150 700 800 2 Motor 150 140 110 3 Refri 1 1 minadas situações de pressão e temperatura httpredeglooboglobocomglobociencianoticia201112entendaoqueetermodinamicaesuasaplicacoesnosdiasdehojehtml Solicitase a Descrever de maneira explicita as Leis da Termodinâmica que governam os processos térmicos b Citar um exemplo termodinâmico relacionando o principio de cada Lei SUA RESPOSTA A Lei 0 da termodinâmica se dois corpos A e B estão separadamente em equilíbrio térmico com um terceiro corpo C então A e B estão em equilíbrio térmico entre si Muitas são as aplicações da termodinâmica hoje em dia seja para os processos simples e complexos desde a análise de uma turbina de um avião até os efeitos gerados dentro de uma panela a pressão diversos fenômenos podem ser explicados a partir das leis que as governam Desde as antigas máquinas a vapor fundamentais para a Revolução Industrial ocorrida na Inglaterra em meados do século XVIII os estudos da termodinâmica possibilitaram a análise das propriedades da matéria em determinadas situações de pressão e temperatura httpredeglooboglobocomglobociencianoticia201112entendaoqueetermodinamicaesuasaplicacoesnosdiasdehojehtml Solicitase 2 Motor 1 5 0 4 0 1 1 0 3 Refrigerador 1 5 0 1 5 0 4 Motor 1 5 0 1 2 0 3 0 5 Motor 1 5 0 0 1 5 0 6 Refrigerador 1 5 0 1 2 8 2 2 7 Motor 1 5 0 1 3 0 3 0 8 Motor 1 5 0 1 2 0 1 4 0 9 Refrigerador 1 5 0 1 9 0 6 0 0 1 0 Bom ba de Calor 1 5 0 0 1 5 0 Sabemos com respeito a análise das máquinas térmicas que o cálculo de eficiência térmica real de toda máquina não deve ser superior à eficiência térmica de uma máquina de Carnot com os parâmetros de temperatura calor e trabalho os cálculos podem ser obtidos mediante as seguintes equações η 1 QL QH β QL QH QL β QH QH QL ηrev 1 TL TH βrev TL TH TL βrev TH TH TL 247 Se solicita analisar a viabilidade de operação para as seguintes situações de calor e trabalho realizado pelo sistema de máquinas térmicas excepcionais que operam entre reservatórios térmicos a 80C Fonte Fria e 290C Fonte Quente com características apresentadas na tabela Verifique se elas são possíveis e se impos FOTO 290C 593K 80C 353K 1 bomba de calor ηcarnot TW TL 593 353 240 040 usado paraviar máquina térmica rev TH 593 TH Temperaturas fria TH Temperatura quente η W QH 80 150 8 15 053 IMPOSSÍVEL pois supera o rendimento da máquina de Carnot vendo a base da Segunda Lei da Termodinâmica 2 motor η W QH 110 150 073 IMPOSSÍVEL pois viola a Segunda Lei da Termodinâmica 3 refrigerador βcarnot TI TF 353 147 usado para refrigerador rev TH TF 593 353 β QL W 0 150 0 POSSÍVEL pois não viola a 2ª Lei da Termodinâmica β βrev 0 147 4 motor η W QH 30 150 02 POSSÍVEL pois η ηrev 02 040 5 motor η 150 150 1 IMPOSSÍVEL pois η ηrev 1 040 6 refrigerador β 128 22 581 IMPOSSÍVEL β βrev 7 motor η 30 150 02 POSSÍVEL pois η ηrev 8 motor η 140 150 093 IMPOSSÍVEL pois 093 04 9 refrigerador β 90 60 15 IMPOSSÍVEL pois 15 147 10 bomba de calor η 150 150 1 IMPOSSÍVEL pois 1 04 os casos impossíveis ainda não seriam possíveis mesmo com a diferença mínima de 10C 1 o gráfico azul é o ciclo de Otto e representa um motor de combustão a gasolina o gráfico vermelho é o ciclo Atkinson motor elétrico 2 12 processo isotérmico 23 processo isovolumétrico 34 processo isotérmico 41 processo isovolumétrico 25 processo isotérmico 53 processo isobárico 32 processo isovolumétrico 3 Os carros híbridos têm a capacidade de combinar um motor elétrico e outro motor de combustão A energia cinética e a capacidade de conectarse à corrente são algumas das maneiras pelas quais a bateria pode ser carregada A eletricidade é um dos combustíveis mais econômicos portanto os propulsores movidos a eletricidade são mais eficientes do que aqueles que usam combustíveis fósseis e têm uma resposta rápida 3 a potência a vapor MÁQUINA TÉRMICA FONTE vapor QUENTE MÁQUINA TÉRMICA FONTE FRIA energia térmica energia mecânica a máquina térmica recebe calor da fonte quente vapor sendo parte transformado em calor mecânico e parte rejeitado para fonte fria refrigeração FONTE FRIA REFRIGERADOR QF Qq FONTE QUENTE podemos dizer que o refrigerador é uma máquina térmica com um ciclo invertido pois recebe calor de uma fonte fria cenoura e com trabalho transfere o calor para fonte quente energia mecânica energia térmica sentido horário na máquina térmica sentido antihorário no refrigerador ciclos máquina térmica isotérmicas adiabáticas refrigerador b real ideal FONTE FRIA REFRIG QF Qq FONTE QUENTE REFRIG Qq FONTE QUENTE a leis da termodinâmica que governam os processos térmicos 1ª lei da termodinâmica ΔU Q W conservação de energia em um sistema termodinâmico 2ª lei da termodinâmica Se um processo irreversível ocorre num sistema fechado a entropia S do sistema sempre aumenta ela nunca diminui ΔS 0 a partir da 2ª lei da termodinâmica esses 2 enunciados ilustram bem ENUNCIADO DE CLAUSIUS O calor não pode fluir de forma espontânea de um corpo de temperatura menor para um outro corpo de temperatura mais alta ENUNCIADO DE KELVINPLANCK É impossível a construção de uma máquina que operando em um ciclo termodinâmico converta toda a quantidade de calor recebido em trabalho lei zero da termodinâmica se dois corpos A e B estão separadamente em equilíbrio térmico com um terceiro corpo C então A e B estão em equilíbrio térmico entre si 3ª lei da termodinâmica a entropia de um sistema com temperatura igual a zero absoluto tem uma constante pouco variável tendendo a zero b LEI ZERO toda máquina ou refrigerador está buscando equilíbrio térmico 1ª LEI toda energia interna se conserva ou seja tudo que entra sai igualmente Qq W QF 2ª LEI máquina de carnot que é impossível de ser construída logo o rendimentoeficiência deve ser menor que o de carnot 3ª LEI afirma que é possível que uma máquina térmica tenha rendimento 100