Temodinamica

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Estudante: _________________________nº.________ 2 EM___

ATIVIDADE DE FÍSICA

MÁQUINA DE CARNOT. Diante dos rendimentos obtidos para as máquinas térmicas, Sadi Carnot se propôs a projetar uma máquina teórica que obtivesse o rendimento máximo para uma máquina térmica que opere entre duas fontes, quente e fria, de temperaturas T1 e T2. A máquina de Carnot opera segundo quatro transformações termodinâmicas que são esquematizadas de acordo com o gráfico abaixo:

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Para esse ciclo de transformações podemos fazer o seguinte esquema:

[pic] Para o ciclo de Carnot é válida a relação entre as temperaturas absolutas das fontes as quantidades de calor trocadas. Assim:

[pic] Pede- se: a) O rendimento de um motor de Carnot em função das temperaturas das fontes quentes e frias; b) A eficiência do refrigerador de Carnot em função das temperaturas das fontes quentes e frias.

2. Uma máquina de potência 5 kw, opera entre uma caldeira a vapor e um condensador que, drena 5 cal de calor a cada segundo. Sabendo que o condensador é mantido a 27ºC e considerando 1 cal = 4 J, pede – se: a) Um esquema representando o funcionamento da máquina; b) Sabe – se que esse rendimento é igual a 80% do rendimento máximo de uma máquina que opera entre a mesma caldeira e o mesmo condensador, determine a temperatura da caldeira.

3. Um sistema bastante eficiente para aquecimento de piscinas é chamada de bomba de calor.Uma bomba de calor funciona como o ar condicionado que retira calor do meio ambiente (fonte fria) e transfere para a água da piscina (fonte quente). É claro que, para seu funcionamento é necessária a utilização de energia, no caso, de origem elétrica. Considere uma bomba da calor de eficiência igual a 50% da eficiência de um refrigerador de Carnot. Essa bomba transfere calor do ambiente, que se encontra a 17ºC, para uma piscina que é mantida a temperatura de 27ºC. Pede-se: a) A eficiência