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Física Geral I – Prof. Fernando

Lista 18

1-Um mol de gás ideal monoatômico passa pelo ciclo mostrado na figura. O processo bc é uma expansão adiabática; 10,0atm, 1,00 X 10cm, e . Calcule (a) O calor adicionado ao gás, (b) O calor cedido pelo gás; (c) O trabalho realizado pelo gás; e (d) A eficiência do ciclo.

2- O motor de um refrigerador tem 200W de potência. S o compartimento frio está a 270K e o ar em volta a 300K, qual a quantidade máxima de calor que pode ser extraída do compartimento frio, supondo eficiência ideal, em 10min?

3- Mostre que, quando um ciclo de Carnot é traçado num diagrama temperatura (Kelvin) versus entropia (S), o resultado é um retângulo. Para o ciclo de Carnot mostrado, calcule o calor ganho e o trabalho realizado pelo sistema.

4- Uma máquina de Carnot trabalha entre as temperaturas e . Ela opera um refrigerador de Carnot que trabalha entre duas temperaturas diferentes e . Ache a razão em termos das quatro temperaturas.

5- Um mol de um gás ideal monoatômico é usado para realizar trabalho em uma máquina que opera seguindo o ciclo mostrado. Suponha que , , , e . Calcule (a) o trabalho realizado por ciclo; (b) o calor adicionado por ciclo durante o trecho abc, e (c) a eficiência da máquina. (d) Qual a eficiência de Carnot de uma máquina operando entre as temperaturas mais alta e mais baixa que ocorrem neste ciclo? Compare esta eficiência com aquela calculada em (c).

6- Um motor de combustão interna a gasolina pode ser aproximadamente representado, quando em operação, pelo ciclo mostrado. Suponha um gás ideal e use uma razão de compressão 4:1 (). Suponha que . (a) Determine a pressão e a temperatura em cada um dos vértices da figura em termos de , e da razão de calores específicos do gás; (b) qual a eficiência do ciclo?

7- Um cubo de gelo de 8g a –10°C é colocado numa garrafa térmica contendo 100cm de água a 20°C. qual a variação da entropia do sistema quando foi alcançado o estado final de equilíbrio? O calor específico