Responde Aí

Exercícios Resolvidos de Variação da Entropia de um Gás Ideal

Ver Teoria

Enunciado

1 . O ciclo de Brayton é uma representação dos processos térmicos que ocorrem nas turbinas a gás, como as usadas na aviação. Suponhamos que se trata de n moles de um gás ideal com C P = 5 2 R . O ciclo se divide em 4 etapas, incluindo uma compressão e uma expansão adiabáticas reversíveis, como mostra a figura abaixo:

( c ) Calcule a variação da entropia em cada etapa do ciclo.

Passo 1

Vem comigo que a gente derrota essa questão!

O enunciado pede a variação da entropia em cada etapa do processo. A variação de entropia é dada por:

d S = d Q T

Nessa máquina temos dois processos adiabáticos 1 → 2 e 3 → 4 , onde d Q = 0 .

E dois processos a pressão constante 2 → 3 e 4 → 1 , onde d Q = 5 2 n R d T

Vamos avaliar então.

Passo 2

Nas etapas adiabáticas como temos que d Q = 0 , temos:

d S = 0 T = 0

⇒ d S = 0

⇒ S f - S i = 0

Logo Δ S = 0 , então Δ S 12 = Δ S 34 = 0 .

Passo 3

Nas etapas com pressão constante, temos:

d S = 5 2 n R d T T

Integrando os dois lados temos:

Δ S = 5 2 n R ln ⁡ T f T i

Então temos que:

Δ S 23 = 5 2 n R ln ⁡ T 3 T 2

Δ S 41 = 5 2 n R ln ⁡ T 1 T 4

Prontinho, temos tudo o que ele queria!

Resposta

( c )

Δ S 12 = Δ S 34 = 0

Δ S 23 = 5 2 n R ln ⁡ T 3 T 2

Δ S 41 = 5 2 n R ln ⁡ T 1 T 4

Exercícios de Livros Relacionados

Suponha que 1 m o l de um gás monoatômico ideal inicialmente
Suponha que 0,55 m o l de um gás ideal seja expandido isotér
Quanta energia deve ser transferida na forma de calor para u
Suponha que 4,00m o l s de um gás ideal sofrem uma expansão