Exercicios maquinas termicas

Exercícios Resolvidos e Comentados
Física frente 1 – Prof. Hilton
Leis da Termodinâmica

Obs:. Na avaliação mensal os exercícios de cálculo serão cobrados dessa mesma forma, dos exercícios abaixo:

1. Um gás ideal passou do estado A para o estado B, como mostra o gráfico abaixo. Sabendo que 1atm = 105 Pa. Determine: a) o trabalho realizado pelo gás nessa transformação. b) a variação da energia interna do gás sabendo que durante o processo o gás recebe 4000J p (atm) A 4,0 B 2,0

V (L) 0 2 10
Resolução:
a) Lembrando que para um diagrama p x V, o trabalho de gás é dado pela área abaixo da reta. Podemos verificar que a figura geométrica é um trapézio. Assim:

[pic] ( [pic] Como 1atm = 105 Pa e 1L = 10 – 3m³, temos: [pic] Lembrando que as unidades Pa e m³ são do SI a unidade de trabalho será em Joule.

b) Com o trabalho cálculo [pic] e o calor recebido é de [pic], podemos então determinar a variação da energia interna aplicando a 1ªLei da Termodinâmica.
[pic] ( [pic] ( [pic]

2. (Fatec 96) Um sistema termodinâmico realiza o ciclo ABCA representado a seguir.

Determine o trabalho realizado pelo sistema no ciclo, em Joules.

Resolução:
Como o gráfico apresenta um ciclo, calculamos o trabalho pela área da figura que tem a forma de um triângulo.
[pic] ( [pic]

3. (UFPI 2001) A eficiência de um motor térmico é definida como a razão entre o trabalho por ele realizado e o calor por ele recebido durante um ciclo completo de seu funcionamento. Considere um motor que recebe 440 J de calor por ciclo, que tem uma eficiência de 30% e que completa um ciclo de funcionamento a cada 0,02 segundos. Determine a potência fornecida por esse motor.

Resolução:
A eficiência de um motor é dada pelo rendimento
[pic] ( [pic]