Exercícios Resolvidos de Diagrama T × S

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Enunciado

Seja o ciclo abaixo, realizado por n moles de um gás ideal, no plano T × S . Considere conhecidas as temperaturas T 1 e T 2 e a diferença de entropia ∆ S = S 2 - S 1 > 0 .

Calcule o trabalho total do ciclo em função de ∆ S ,   T 1   e   T 2 . Este ciclo representa uma máquina ou um refrigerador? Justifique.

Passo 1

Bom, olha só que malandragem vamos usar agora pra resolver essa questão de um jeito tranquilinho....Se liga na marotagem...

Para um ciclo, temos que a variação de energia interna é nula. Assim:

∆ U c i c l o = Q c i c l o - W c i c l o = 0 → W c i c l o = Q c i c l o

Então basta a gente calcular o calor total do ciclo! Olha só! Simples assim!

Q c i c l o = Q a b + Q b c + Q c d + Q d a = T 2 S 2 - S 1 + 0 + T 1 S 1 - S 2 + 0 = S 2 - S 1 . T 2 - T 1

W c i c l o = T 2 - T 1 ∆ S > 0

Já que:

T 2 > T 1

Passo 2

Bom, como acabamos de calcular o trabalho para o ciclo e vimos que se trata de um valor positivo, chegamos à conclusão de que se trata de uma máquina térmica.

Resposta

W c i c l o = T 2 - T 1 . ∆ S > 0

Se trata, portanto, de uma Máquina Térmica

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