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(UnB 2019) Ciclo Termodinâmico no Gráfico

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Mensagem por VctMR Qua 05 Jun 2019, 18:32

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.
(UnB 2019) Ciclo Termodinâmico no Gráfico Rgtftj10

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.
(UnB 2019) Ciclo Termodinâmico no Gráfico Xzzsss10
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
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(UnB 2019) Ciclo Termodinâmico no Gráfico Empty Re: (UnB 2019) Ciclo Termodinâmico no Gráfico

Mensagem por Dr.Astro Qua 12 Jun 2019, 13:15

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.(UnB 2019) Ciclo Termodinâmico no Gráfico Novo_d10
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(UnB 2019) Ciclo Termodinâmico no Gráfico Empty Re: (UnB 2019) Ciclo Termodinâmico no Gráfico

Mensagem por Gemma Galgani Sex 30 Jul 2021, 18:07

@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.(UnB 2019) Ciclo Termodinâmico no Gráfico Novo_d10
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%.


se o rendimento desse vamos supor 89 por cento dai taria certo|?
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