AFA - rendimento.

Uma máquina térmica funciona de acordo com o ciclo dadopela figura abaixo. Essa máquina foi construída usando doismols de um gás ideal monoatômico, e no decorrer de cadaciclo não há entrada nem saída de gás no reservatório que o contém.


O máximo rendimento e o trabalho realizado por essamáquina valem, respectivamente:

a) 13% e 8 x 10^2J.
b) 75% e 8 x 10^2J.
c) 13% e 4 x 10^3J.
d) 75% e 4 x 10^3J

Vamos la:

Para achar o trabalho basta achar a area do grafico.

como o sentido do ciclo é horario entao T>0

a area do grafico é um trapezio entao:

T = (1,6+2,4).10^-2 . 2.10^5 . 1/2

T = 4.10^3J

para sabermos o rendimento maximo precisamos de sua maior e menor temperatura. sabemos que quanto mais distante da origem do plano cartesiano maior os valores das isotermas.

entao no ponto C ele tera maior temperatura e no ponto A tera menor.

no ponto C aplicando clapeyron

PV=nRT

4.10^5 . 4,8.10^-2 = 2.R.Tf

Tf = 9,6.10^3/R

agora para o ponto A

2.10^5 . 2,4.10^-2 = 2.R.Tq

Tq = 2,4.10^3/R

rendimento maximo = 1 - Tq/Tf

R = 1 - (2,4.10^3/R)/(9,6.10^3/R)

R = 1-0,25 = 0,75 = 75%