Ciclo de Carnot - Histórico de revisões

Ist172788 em 13h55min de 29 de dezembro de 2015

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Criou a página com "Considere uma máquina térmica que funciona de acordo com um ciclo termodinâmico (ciclo de Carnot) composto pelos seguintes processos sequenciais: : \( A \rightarrow B \)..."

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Considere uma máquina térmica que funciona de acordo com um ciclo termodinâmico (ciclo de Carnot) composto pelos seguintes processos sequenciais:

: \( A \rightarrow B \): expansão isotérmica, à temperatura constante \( T_Q \), entre os volumes \( V_A \) e \( V_B \);

: \( B \rightarrow C \): expansão adiabática, entre os volumes \( V_B \) e \( V_C \);

: \( C \rightarrow D \): compressão isotérmica, à temperatura constante \( T_F \), entre os volumes \( V_C \) e \( V_D \);

: \( D \rightarrow A \): compressão adiabática, entre os volumes \( V_D \) e \( V_A \).

O ciclo é realizado por uma mole de ar padrão (gás perfeito com coeficiente de adiabaticidade \( γ = 1,4 \) ), tendo-se \( T_Q = 400 \) K, \( T_F = 300 \) K e \( V_B / V_A = 5 \). O trabalho nos processos isotérmicos e adiabáticos é realizado de forma quase estática. Calcule:

a) Os calores específicos molares a volume constante e a pressão constante do ar padrão, \( c_V \) e \( c_p \) respetivamente.

b) O valor absoluto do calores \( Q_Q \) e \( Q_F \) trocados nas isotérmicas às temperaturas \( T_Q \) e \( T_F \), respetivamente.

c) O trabalho \( W \) fornecido pela máquina num ciclo e o rendimento \( η \) da mesma.

<div class="toccolours mw-collapsible mw-collapsed" style="width:210px">
'''Respostas'''
<div class="mw-collapsible-content">
a) \( c_V \simeq 20,78 \) J mol<sup>-1</sup> K<sup>-1</sup> e \( c_p \simeq 29,1 \) J mol<sup>-1</sup> K<sup>-1</sup>

b) \( |Q_Q| \simeq 5.35 \) kJ e \( |Q_F| \simeq 4.01 \) kJ

c) \( W \simeq 1.34 \) kJ e \( η = 25% \)
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</div>

<div class="toccolours mw-collapsible mw-collapsed" style="width:420px">
'''Metadata'''
<div class="mw-collapsible-content">
*CONTEXTO : Primeiro ciclo universitário
*AREA: Física
*DISCIPLINA: Termodinâmica e Estrutura da Matéria
*ANO: 2
*LINGUA: pt
*AUTOR:
*MATERIA PRINCIPAL: Termodinâmica macroscópica
*DESCRICAO: Ciclo de Carnot
*DIFICULDADE: **
*TEMPO MEDIO DE RESOLUCAO: 1800 [s]
*TEMPO MAXIMO DE RESOLUCAO: 2700 [s]
*PALAVRAS CHAVE: Máquinas térmicas
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</div>

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 '''Respostas'''
 <div class="mw-collapsible-content">
-a) \( c_V \simeq 20,78 \) J mol<sup>-1</sup> K<sup>-1</sup>, \( c_p \simeq 29,09 \) J mol<sup>-1</sup> K<sup>-1</sup>
+a) \( c_V \simeq 20,78 \) J mol<sup>-1</sup> K<sup>-1</sup> e \( c_p \simeq 29,09 \) J mol<sup>-1</sup> K<sup>-1</sup>
-b) \( |Q_Q| \simeq 5.35 \) kJ,  \( |Q_F| \simeq 4.01 \) kJ
+b) \( |Q_Q| \simeq 5.35 \) kJ e \( |Q_F| \simeq 4.01 \) kJ
-c) \( W \simeq 1.34 \) kJ, \( &eta; = 25\% \)
+c) \( W \simeq 1.34 \) kJ e \( &eta; = 25\% \)
 </div>
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 a) \( c_V \simeq 20,78 \) J mol<sup>-1</sup> K<sup>-1</sup>, \( c_p \simeq 29,09 \) J mol<sup>-1</sup> K<sup>-1</sup>
-b) \( |Q_Q| \simeq 5.35 \) kJ, \( |Q_F| \simeq 4.01 \) kJ
+b) \( |Q_Q| \simeq 5.35 \) kJ,  \( |Q_F| \simeq 4.01 \) kJ
 c) \( W \simeq 1.34 \) kJ, \( &eta; = 25\% \)

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 '''Respostas'''
 <div class="mw-collapsible-content">
-a) \( c_V \simeq 20,78 \) J mol<sup>-1</sup> K<sup>-1</sup> e \( c_p \simeq 29,09 \) J mol<sup>-1</sup> K<sup>-1</sup>
+a) \( c_V \simeq 20,78 \) J mol<sup>-1</sup> K<sup>-1</sup>, \( c_p \simeq 29,09 \) J mol<sup>-1</sup> K<sup>-1</sup>
-b) \( |Q_Q| \simeq 5.35 \) kJ e \( |Q_F| \simeq 4.01 \) kJ
+b) \( |Q_Q| \simeq 5.35 \) kJ, \( |Q_F| \simeq 4.01 \) kJ
-c) \( W \simeq 1.34 \) kJ e \( &eta; = 25\% \)
+c) \( W \simeq 1.34 \) kJ, \( &eta; = 25\% \)
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