Question

Uma máquina térmica opera com um mol de um gás ideal monoatômico, conforme ilustra o ciclo termodinâmico a

seguir, composto por duas transformações isotérmicas, uma transformação isobárica e uma isométrica.

Para esse mesmo gás, o máximo rendimento alcançado caso fosse possível modificar os processos do ciclo, mantendo as mesmas temperaturas de operação, será de

(Dado: R = 8,31 J/(mol × K)).
a)
26%.

b)
42%.

c)
50%.

d)
58%.

e)
74%.

Answer 1

Letra C - 50%

Pela Equação de Clapeyron, sabemos que -

PV = RnT

Onde,

P = pressão do gás

V = volume ocupado pelo gás

n = número de mol (quantidade de matéria do gás);

R = constante geral dos gases

T = temperatura a qual o gás é submetido

O rendimento de uma máquina de Carnot pode ser obtido pela seguinte equação -

n = 1 - T2/T1

Onde,

T2 = temperatura absoluta da fonte de resfriamento

T1 = temperatura absoluta da fonte de aquecimento

Analisando o grafico-

PV = RnT1

83,1 x 10⁵ x 2 x 10⁻³ = 8,31 x 1 x T1

20 x 10² = T1

PV = RnT2

83,1 x 10⁵ x 1 x 10⁻³ = 8,31 x 1 x T2

10 x 10² = T2

n = 1 - (10 x 10²)/(20 x 10²)

n = 1 - 0,50

n = 0,50

n = 50%