Um motor reversível, que opera segundo Carnot, recebe calor de uma fonte a 424^circ C e rejeita calor noutra fonte a 93^circ C. Sabendo-se que o fornecimento de calor ocorre entre pressões de 5066 e 1520 kPa , determine:
Dados: k=1,4 R=0,2870 kJ / kg K
A variação de entropia específica, durante o fornecimento de calor.
Respostas: b) 1 De;

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão fala sobre um motor reversível que opera segundo o Ciclo de Carnot. O objetivo é determinar a variação de entropia específica durante o fornecimento de calor. Para resolver isso, vamos precisar entender conceitos de termodinâmica, como o Ciclo de Carnot, transformação adiabática e as relações entre temperatura, pressão e entropia. Além disso, usaremos fórmulas de entropia específicas e converteremos as temperaturas de Celsius para Kelvin.

Passo 2

Primeiro, vamos converter as temperaturas das fontes de Celsius para Kelvin, porque as fórmulas termodinâmicas usam a escala Kelvin.
Tquente = 424^circ C + 273,15 = 697,15 K
Tfria = 93^circ C + 273,15 = 366,15 K

Passo 3

No Ciclo de Carnot, a variação de entropia durante o fornecimento de calor ( De) é dada por:
De
Aqui, Qin é o calor fornecido ao motor na temperatura Tquente.

Passo 4

Como o processo é reversível e o Ciclo de Carnot é isoentálpico, a variação total de entropia no ciclo é zero. Portanto, a variação de entropia durante a rejeição de calor ( De) na temperatura fria é:
De
Como o ciclo é reversível:
QinTquente = QoutTfria

Passo 5

Para encontrar a variação de entropia específica durante o fornecimento de calor, usamos a relação:
De
Considerando que a transferência de calor ocorre entre pressões de 5066 kPa e 1520 kPa, e utilizando os dados fornecidos ( k = 1,4 e R = 0,2870 kJ/kg cdot K), calculamos a entropia específica:
De

Resposta

A variação de entropia específica, durante o fornecimento de calor, é 0,350 kJ / kg K.

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