Rendimento.

Certa máquina opera segundo o ciclo da figura a seguir, utilizando gás monoatômico. Determine o rendimento da máquina.



Eu não consigo relacionar o rendimento com um gráfico PxV, me deparei com várias questões assim e não conseguir achar uma maneira de resolvê-la. Quem puder, me explica direito como se faz questões desse tipo? Obrigada!
Então, o gráfico eu fiz no "paint", por isso tá meio feiinho, mas espero que dê pra entender.

Vamos la:

acredito que voce deve ter esquecido de colocar o sentido do ciclo, vou considerar ele no sentido horario.

Para calcular o rendimento voce vai precisar saber o Trabalho e o quanto que a maquina recebe de calor

R = T/Qr

trabalho calculamos pela area do grafico

assim:

T = 2.10^5.1.10^-3

T = 2.10^2 = 200J

para sabermos o quanto ele recebe de calor vamos olhar as diferenças de pressoes e volumes, se a diferenças forem positivas entao ele recebe calor se for negativa ele cede.



de A para B a pressao é constante e a diferença de volumes (Vb - Va) é positiva (nos interessa). De B para C o volume é constante e a diferença de pressao (Pc - Pb) é negativa (nao nos interessa). De C para D a pressao é constante e a diferença de volumes (Vd- Vc) é negativa (tambem nao nos interessa). E por fim, de D para A o volume é consante e a diferença de pressao (Pa-Pd) é positiva (nos interessa).

entao analisaremos apenas AB e CA

lembrando da primeira lei da termodinamica

Q = T + (delta)U

para AB temos uma transformaçao isobarica, sabendo que

T = P.(delta)V

U = 3/2 P.V

assim

Qab = 4.10^5 . 10^-3 + 3/2. 4.10^5 . 10^-3

Qab = 1000J

agora DA

como é uma transformaçao isometrica entao nao ha trabalho ja que nao tem variaçao do volume.

entao

Q = delta U

Qda = 3/2 . 2.10^5 . 10^-3

Qda = 300J

entao

o Calor total recebido é

Qab + Qda = 1000 + 300 = 1300J

R = 200/1300 = 2/13 =~ 15,4%

acredito que seja isso

Marcio, muito obrigada! Então, é só avaliar o gráfico, ver os que são positivos e jogar na equação da 1º lei né ? e se o sentido for anti-horário ? considero as negativas?

isso. se for anti horario voce considera as negativas, ja que o ciclo no sentido anti horario ele tira calor de um meio frio e joga em um meio quente (frigorifico), o contrario do ciclo horario.

entao o rendimento nao muda.

so para reforçar,

voce considera as negativas do ciclo anti horario e nao do sentido horario.