Se olharmos ao redor, perceberemos como o mundo evoluiu a partir do século XVIII e início do XIX, com a Revolução Industrial. O advento da máquina, em suas variadas formas, alargou os horizontes do homem, proporcionando novos recursos para o desenvolvimento urbano e industrial, desde as descobertas de fontes de energia até a expansão de mercados e de territórios dentro e fora da Europa.
O esquema a seguir representa o ciclo de operação de determinada máquina térmica cujo combustível é um gás. Quando em funcionamento, a cada ciclo o gás absorve calor (Q1 ou Qc) de uma fonte quente, realiza trabalho mecânico (W) e libera calor (Q2 ou Qf) para uma fonte fria, sendo a eficiência (rendimento) da máquina medida pelo quociente entre W e Q1.
Uma dessas máquinas, que, a cada ciclo, realiza um trabalho de 21 000 J com uma eficiência (rendimento) de 42%, foi adquirida por certa indústria. Em relação a essa máquina, encontre: a) as intensidades de Q1 e Q2; b) o rendimento máximo considerando que a máquina esteja operando entre 527 ºC e 27 ºC.
Soluções para a tarefa
Em relação a essa máquina, conclui-se que os valores de Q1, de Q2 e da vairação da energia interna do gás são, respectivamente , 5,0x104 J ; 2,0x104 J ;zero
Vamos aos dados/resoluções:
W = Q1 - │ Q2 │ = 3,0.10^4J - N =
W/Q1 - 0,6 = 3,0.10^4 / Q1 =
Q1 = 5,0.10^4 J.
Q1 - │Q2│ = 3,0.10^4J >>>
5,0,10^4 - │Q2│ = 3,0.10^4 >>> │Q2│ = 2,0.10^4 J.
Agora se aplicarmos a primeira lei da termodinâmica ,teremos então:
ΔQ = W >>>>
ΔU = ΔQ - W >>>
ΔU = 3,0.10^4 - 3,0.10^4 >>>
ΔU = 0
Em relação a essa máquina térmica, teremos que as intensidades de Q1 e Q2 e o rendimento máximo será de: 5,0x10^4 J ; 2,0x10^4 J ; zero - letra a) e b).
Vamos aos dados/resoluções:
As máquinas térmicas possuem a "habilidade" de transformar calor em trabalho e todas as máquinas térmicas irão operar segundo um processo termodinâmico que seja cíclico.
PS: E sempre no final do processo, a substância de trabalho voltará ao seu estado inicial.
E o rendimento de uma máquina térmica sempre dependerá do calor fornecido e também do trabalho realizado.
Para a alternativa a), teremos:
W = Q1 - │ Q2 │ = 3,0 . 10^4J - N =
W / Q1 - 0,6 = 3,0.10 ^ 4 / Q1 =
Q1 = 5,0.10 ^ 4 J.
-------
Q1 - │Q2│ = 3,0.10^4J ;
5,0,10^4 - │Q2│ = 3,0.10^4 ;
Q2 = 2,0.10^4 J.
Finalizando com a 1º lei da Termodinâmica:
ΔQ = W
ΔU = ΔQ - W
ΔU = 3,0.10^4 - 3,0.10^4
ΔU = 0
Para saber mais sobre o assunto:
https://brainly.com.br/tarefa/970005
Espero ter ajudado nos estudos e bebam água :)