Uma amostra de 1,00 mol de um gás ideal monoatômico passa pelo ciclo mostrado na Figura P18.58. No ponto A, a pressão, o volume e a temperatura são Pi , Vi e Ti , respectivamente. Em termos de R e Ti , encontre (a) a energia total entrando no sistema por calor por ciclo, (b) a energia total saindo do sistema por calor por ciclo e (c) a eficiência de um motor operando nesse ciclo. (d) Explique como a eficiência se compara com aquela de um motor operando em um ciclo de Carnot entre os mesmos extremos de temperatura.
Passo 1
Vem comigo que n o caminho eu explicooooo??
ENCOXXXTAAAA
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Vamos escrever a equação dos gases ideias para cada ponto do ciclo. No ponto A: No ponto B: No ponto C: No ponto D: Passo 2Igualando as equações, podemos determinar os valores de Para o ponto B: Para o ponto C: Para o ponto D: Passo 3As quantidades nas etapas, à pressão constante e a um volume constante, para um gás monoatômico, são: Passo 4Com essas informações, podemos determinar a energia na forma de calor envolvida em cada etapa do ciclo: Consequentemente, a quantidade de calor entrando no sistema durante o ciclo é de : Passo 5
- Conforme (a), a quantidade de calor que deixa o sistema durante o ciclo é :
- Podemos calcular a eficiência desse motor por é:
- A eficiência para um ciclo Carnot é dada pela equação:
Substituindo os valores calculados, teremos:
Passo 6
Substituindo os valores calculados em (a) e (b), iremos obter:
Passo 7
Substituindo os dados já calculados, iremos obter:
Concluímos, com este resultado, que a eficiência de um ciclo de Carnot é muito maior do que a eficiência do ciclo apresentado no problema.
Resposta
Vide a explicação.
