Os dados listados a seguir são reivindicados para um ciclo de potência que opera entre reservatórios a 727 e 127
. Para cada caso, determine se algum princípio da termodinâmica seria violado.
.
Passo 1
O enunciado descreve um ciclo de potência operando entre dois reservatórios a
e
, ou seja,
Fornecem-se as quantidades de calor e trabalho:
Vamos verificar se atende à primeira lei (conservação de energia) e à segunda lei (ineficiências impostas pelo rendimento de Carnot).
Passo 2
Verificamos a primeira lei, que exige
Substituindo os valores dados:
o que coincide com
. Logo, não há violação da primeira lei.
Passo 3
Calculamos a eficiência real do ciclo:
Passo 4
A eficiência máxima (Carnot) entre esses dois reservatórios é
Como
, o ciclo opera exatamente com o rendimento de Carnot, o que só é possível se o ciclo for reversível e não houver produção líquida de entropia.
Resposta
Não há violação de nenhum princípio da termodinâmica. O ciclo satisfaz a primeira lei e atinge a eficiência de Carnot (segunda lei), logo é um ciclo reversível possível.