20-temp_teor_cinetica_mec_estat_prim_lei_termodin

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Unformatted text preview: no diagrama pV da Fig. 27. Calcule o calor resultante adicionado ao sistema durante um ciclo completo. (Pág. 237) Solução. Durante um ciclo termodinâmico a variação da energia interna (ΔE) do sistema é zero, ΔE = Q + W = 0 Q = −W (1) Nesta equação, Q é o calor resultante transferido durante o ciclo e W é o trabalho resultante executado sobre o sistema. Para se obter o calor resultante basta calcular o trabalho realizado sobre o sistema e substituí-lo em (1). O trabalho realizado sobre o sistema corresponde à área do semicírculo mostrado na figura (pela convenção adotada neste livro, o trabalho num ciclo anti-horário é positivo). Embora seja tentador calcular essa área diretamente a partir da figura, este procedimento não é possível porque as escalas da ordenada e da abscissa são diferentes. No entanto, se as escalas dos eixos forem ignoradas é possível contornar essa dificuldade. ________________________________________________________________________________________________________ a Cap. 25 – Primeira Lei da Termodinâmica Resnick, Halliday, Krane - Física 2 - 4 Ed. - LTC - 1996. 75 Problemas Resolvidos de Física Prof. Anderson Coser Gaudio – Depto. Física – UFES Admitindo-se que cada quadrado do diagrama tenha uma unidade de comprimento (1 uc) de aresta, implica em que cada quadrado tenha uma unidade de área (1 ua). O semicírculo possui raio R = 1,5 uc e sua área vale: 1 1 A = πR 2 = π 1,5 2 = 3,534291 ua 2 2 Pode-se calcular a quantidade de trabalho que corresponde a cada quadrado no diagrama (Wq), multiplicando-se os valores da pressão (1 Mpa) e do volume (1 l = 1×10-3 m3) correspondentes a um quadrado. Wq = (10 MPa ).(1 × 10 −3 m 3 ) = 10 kJ/ua Portanto, o trabalho correspondente ao semicírculo do diagrama vale: W = A × Wq = 3,534291 ua × 10 kJ/ua = 35,34291 kJ Substituindo-se o valor de W em (1): Q = −(35,34291 kJ ) Q ≈ −35 kJ Obs.: O enunciado do problema insinua que o calor transferido deveria ser positivo (calor adicio...
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This document was uploaded on 02/03/2014.

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