Enunciado

Um motor de automóvel é alimentado com ar a 20 ° C e descarrega o ar no ambiente a - 20 °   C . O motor não consome combustível e produz um certo trabalho. Analise este motor com a primeira e a segunda lei da termodinâmica. É possível construir este motor?

Passo 1

Fala galera, tudo bom?

Temos um motor que é alimentado com um reservatório de alta temperatura, realiza trabalho na mesma proporção do reservatório inicial e não consome combustível.

Nosso trabalho é analisar se é possível criar este motor sobe a primeira lei e depois a segunda lei da termodinâmica.

Passo 2

Para primeira da termodinâmica, temos que a primeira lei refere-se ao princípio da conservação de energia de um sistema, em que, toda energia fornecida ao motor será convertida em trabalho.

Como a primeira lei da termodinâmica apenas aborda que um motor deve realizar trabalho com um único reservatório de energia. Portanto, para primeira lei este motor pode ser construído.

Passo 3

Para segunda lei ida termodinâmica, temos que ela é abordada pelo princípio

Seguindo o enunciado de Kelvin – Planck, você pode encontrar na página 182 do livro.

Este enunciado estabelece que: é impossível construir um motor térmico que sua operação receba uma determinada quantidade de calor de um corpo em alta temperatura (calor fornecido) e produza uma igual quantidade de trabalho.

A única alternativa é que alguma quantidade de calor deve ser transferida do fluido de trabalho de baixa temperatura (combustível), com isso combustível explode e renova o ciclo do motor.

Portanto, este motor não respeita a segunda lei da termodinâmica.

Resposta

O motor pode ser construído sobe a primeira lei, mas, não sobe a segunda lei.

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

O primeiro estágio de uma turbina recebe vapor a 10 Mpa e 800°C com uma pressão de saída de 800 kPa. Considere que o estágio é adiabático e despreze energias cinéticas. Determine a temperatura de saíd
Ar a 100k P a e 17 ° C é comprimido até 400k P a , após o que ele é expandido através de um bocal que o descarrega para a atmosfera. O compressor e o bocal são ambos reversíveis e adiabáticos, e as en
Um dispositivo reversível, em regime permanente, recebe um escoamento de 1k g / s de ar, a 400K e 450k P a , e rejeita-o a 600K e 100k P a . Uma transferência de calor de 800k W é recebida de um reser
Considere dois escoamentos de ar, ambos a 200k P a ; um tem 1 k g sa400K e o outro, 2 k g sa290K . As duas linhas trocam energia através de um certo número de motores térmicos ideais, recebendo energi
Uma pequena turbina fornece 150k W e é suprida com vapor d’água a 700 ° C e 2M P a . A exaustão passa através de um trocador de calor, onde a pressão é de 10k P a , e sai como líquido saturado. A turb