Question

Questão 6 – Um cilindro contém oxigênio à pressão de 4
atmosferas e ocupa um volume de 3 litros à temperatura
de 300 K. O gás, cujo comportamento é considerado ideal,
executa um ciclo termodinâmico através dos seguintes
processos:
Processo 1–2: aquecimento à pressão constante até 600K
Processo 2–3: resfriamento à volume constante até 300K
Processo 3–4: resfriamento à pressão constante até 150K
Processo 4-1: aquecimento à volume constante até 300 K
Determine o trabalho executado pelo gás, em joules,
durante o ciclo descrito acima. Determine, ainda, o calor
líquido produzido ao longo desse ciclo. (1 atm = 10 5 Pa)

Answer 1

Montado o ciclo termodinâmico (vide imagem), temos que o trabalho será a área cinza com o W.

W = ΔV.Δp

W = 3.10⁻³.2.10⁵

W = 6.10² = 600 J

No ciclo, o calor líquido produzido é a área do retângulo cinza maior.

Q = ΔV.Δp

Q = 3.10⁻³.4.10⁵

Q = 12.10² = 1200 J

Porém, 600 J desse calor é consumido nos restando 600 J de trabalho. Conclui-se que o rendimento dessa máquina é 50%.