(UnB 2019) Ciclo Termodinâmico no Gráfico
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(UnB 2019) Ciclo Termodinâmico no Gráfico
Os geradores termoelétricos radioisotópicos (RTGs – radioisotope thermoelectric generators) utilizam o calor produzido por decaimentos radioativos para gerar energia elétrica. A tecnologia desses geradores foi desenvolvida para ser utilizada em missões espaciais, devido à necessidade de substituir a energia solar por um gerador que possuísse um longo tempo de vida, alta confiabilidade e invulnerabilidade a intensos campos de radiação.
Para descrever os RTGs, pode-se utilizar o ciclo de Stirling, representado na figura seguinte em um diagrama pressão (P) versus volume (V). No trecho de 1 a 2 do diagrama, ocorre uma compressão isotérmica, e de 3 a 4, uma expansão isotérmica; nos trechos de 2 a 3 e de 4 a 1 ocorre transformação isocórica. Na figura, Ai se refere à área interna do ciclo, e Ab, à área sob o trecho de 1 a 2.
Julgue os itens de 1 a 3 e faça o que se pede na 4:
1) (Certo) Durante a transformação que ocorre no trecho de 2 a 3 do ciclo de Stirling, toda a energia recebida pelo sistema é convertida em calor.
2) (Certo) Se, em um ciclo de Stirling com gás ideal, a temperatura da fonte fria for 20 K e a da fonte quente for 200 K, então a eficiência desse ciclo será inferior a 90%.
3) (Errado) O trabalho útil de um motor operando em um ciclo completo de Stirling pode ser determinado pela diferença entre as áreas Ai e Ab, mostradas na figura.
4) (alternativa D) Assinale a opção que apresenta o gráfico de entropia (S) versus temperatura (T) que melhor representa o ciclo de Stirling em questão.
Não entendi o gabarito dessas questões. E na 4, por que não poderia ser a letra A?
Obs.: o gabarito dessas questões é preliminar (provisório), isto é, está aberta para possíveis alterações/anulações do gabarito
Para descrever os RTGs, pode-se utilizar o ciclo de Stirling, representado na figura seguinte em um diagrama pressão (P) versus volume (V). No trecho de 1 a 2 do diagrama, ocorre uma compressão isotérmica, e de 3 a 4, uma expansão isotérmica; nos trechos de 2 a 3 e de 4 a 1 ocorre transformação isocórica. Na figura, Ai se refere à área interna do ciclo, e Ab, à área sob o trecho de 1 a 2.
Julgue os itens de 1 a 3 e faça o que se pede na 4:
1) (Certo) Durante a transformação que ocorre no trecho de 2 a 3 do ciclo de Stirling, toda a energia recebida pelo sistema é convertida em calor.
2) (Certo) Se, em um ciclo de Stirling com gás ideal, a temperatura da fonte fria for 20 K e a da fonte quente for 200 K, então a eficiência desse ciclo será inferior a 90%.
3) (Errado) O trabalho útil de um motor operando em um ciclo completo de Stirling pode ser determinado pela diferença entre as áreas Ai e Ab, mostradas na figura.
4) (alternativa D) Assinale a opção que apresenta o gráfico de entropia (S) versus temperatura (T) que melhor representa o ciclo de Stirling em questão.
Não entendi o gabarito dessas questões. E na 4, por que não poderia ser a letra A?
Obs.: o gabarito dessas questões é preliminar (provisório), isto é, está aberta para possíveis alterações/anulações do gabarito
VctMR- Jedi
- Mensagens : 255
Data de inscrição : 11/05/2018
Idade : 23
Localização : Brasíla
Re: (UnB 2019) Ciclo Termodinâmico no Gráfico
1) Certo. Pois, ao contrário do ciclo de Carnot que não há troca de calor(Adiabático), o ciclo de Stirling troca calor com o combustível e, mantendo o volume constante, a pressão é aumentada(sinal de que recebeu calor)
2) Certo. Mas para entendermos, temos que lembrar do Ciclo de Carnot(Ciclo considerado mais eficiente).
Aplicando a fórmula da eficiência do ciclo de Carnot:
n= 1-(Tfrio/Tquente)
n= 1-(20/200)
n= 1-(0,1)
n= 90%
Como o ciclo de Carnot é o mais eficiente e tem rendimento 90% então qualquer ciclo diferente do de Carnot terá rendimento menor que 90%.
3) Errado, pois o trabalho útil do motor é apenas a área Aí.
4) Não pode ser A porque há troca de calor no sistema, então a entropia varia.
2) Certo. Mas para entendermos, temos que lembrar do Ciclo de Carnot(Ciclo considerado mais eficiente).
Aplicando a fórmula da eficiência do ciclo de Carnot:
n= 1-(Tfrio/Tquente)
n= 1-(20/200)
n= 1-(0,1)
n= 90%
Como o ciclo de Carnot é o mais eficiente e tem rendimento 90% então qualquer ciclo diferente do de Carnot terá rendimento menor que 90%.
3) Errado, pois o trabalho útil do motor é apenas a área Aí.
4) Não pode ser A porque há troca de calor no sistema, então a entropia varia.
Dr.Astro- Mestre Jedi
- Mensagens : 516
Data de inscrição : 12/06/2019
Localização : Brasil
Re: (UnB 2019) Ciclo Termodinâmico no Gráfico
oiii nesse item 2 Como o ciclo de Carnot é o mais eficiente e tem rendimento 90% então qualquer ciclo diferente do de Carnot terá rendimento menor que 90%.Dr.Astro escreveu:1) Certo. Pois, ao contrário do ciclo de Carnot que não há troca de calor(Adiabático), o ciclo de Stirling troca calor com o combustível e, mantendo o volume constante, a pressão é aumentada(sinal de que recebeu calor)
2) Certo. Mas para entendermos, temos que lembrar do Ciclo de Carnot(Ciclo considerado mais eficiente).
Aplicando a fórmula da eficiência do ciclo de Carnot:
n= 1-(Tfrio/Tquente)
n= 1-(20/200)
n= 1-(0,1)
n= 90%
Como o ciclo de Carnot é o mais eficiente e tem rendimento 90% então qualquer ciclo diferente do de Carnot terá rendimento menor que 90%.
3) Errado, pois o trabalho útil do motor é apenas a área Aí.
4) Não pode ser A porque há troca de calor no sistema, então a entropia varia.
se o rendimento desse vamos supor 89 por cento dai taria certo|?
Gemma Galgani- Jedi
- Mensagens : 464
Data de inscrição : 30/06/2021
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