Enunciado

Um sistema termodinâmico realiza o processo cíclico indicado na Figura 19.24. O ciclo é construído por duas curvas fechadas, a malha I e a malha II.a) Durante um ciclo completo, o sistema realiza um trabalho positivo ou negatico? b) O sistema realiza trabalho positivo ou negativo para cada malha separada I e II? c) Durante um ciclo completo, o sitema absorve ou liberta calor? d) Em cada malha separada I e II, o sistema absorve ou liberta calor?

Passo 1

E aí galera, aqui usaremos a seguinte equação:

Δ U   =   Q - W .

W é a área abaixo do caminho no diagrama p V . Quando o volume aumenta, W > 0 .

Para um ciclo completo, Δ U = 0 .

Passo 2

  1. e (b) O loop no sentido horário ( I ) envolve uma área maior no plano p V do que no sentido anti-horário do loop ( I I ) .

Loops no sentido horário representam trabalho positivo e no sentido anti-horário, trabalho negativo, portanto W I > 0 e W I I < 0 . Em um ciclo completo, o trabalho líquido W I + W I I > 0 e o trabalho líquido realizado pelo sistema é positivo.

Passo 3

(c) Para o ciclo completo, Δ U = 0 e então W = Q . Na parte (a), W > 0 , então Q > 0 , e o calor flui para o sistema.

Passo 4

(d) Considere cada loop como começando e terminando no ponto de interseção dos loops. Em torno de cada loop, Δ U = 0 , então Q = W ; então, Q I = W I > 0 e Q I I = W I I < 0 . O calor flui para o sistema do circuito I e sai do sistema para o loop I I .

W e Q dependem do caminho e, em geral, não são zero para um ciclo.

Resposta

  1. W I + W I I > 0
  2. W I > 0 e W I I < 0
  3. Absorve
  4. flui para o sistema do circuito I e sai do sistema para o loop I I
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