Um motor reversível, que opera segundo Carnot, recebe calor de uma fonte a
e rejeita calor noutra fonte a
. Sabendo-se que o fornecimento de calor ocorre entre pressões de 5066 e 1520 kPa , determine:
A variação de entropia específica, durante o fornecimento de calor.
Respostas: b)
;
Respostas: b)
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.
Passo 3
No Ciclo de Carnot, a variação de entropia durante o fornecimento de calor (
) é dada por:
Aqui,
é o calor fornecido ao motor na temperatura
.
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 (
) na temperatura fria é:
Como o ciclo é reversível:
Passo 5
Para encontrar a variação de entropia específica durante o fornecimento de calor, usamos a relação:
Considerando que a transferência de calor ocorre entre pressões de 5066 kPa e 1520 kPa, e utilizando os dados fornecidos (
e
), calculamos a entropia específica:
Resposta
A variação de entropia específica, durante o fornecimento de calor, é
.