Questões de Engenharia Mecânica do ano 2004

h_lv = ß T v_lv

h_lv = ß ^1/2 T v_lv

h_lv = (ß T) ^1/2 v_lv

h_lv = (2 ß) ^1/2 T v_lv

h_lv = 2 ß T v_lv

Em sistemas termodinâmicos que realizam um determinado processo, tanto o trabalho como o calor envolvidos na mudança de um estado inicial 1 para um estado final 2 dependem dos estados intermediários pelos quais o sistema passou. A diferença entre eles, porém, independe dos estados intermediários e depende apenas dos estados termodinâmicos dos pontos 1 e 2.

Uma pequena usina termoelétrica opera em um local onde a temperatura ambiente é de 27°C. Sua fonte quente encontra-se a 627°C e fornece 1MW para um motor, que consegue produzir 450kW de trabalho. Se essa máquina operasse em um ciclo de Carnot, a rejeição de calor para o meio ambiente local seria aproximadamente 217kW menor que a rejeição atual.

Para um gás ideal, a diferença dos calores específicos a pressão e a volume constante, C_p e C_v respectivamente, é a constante do gás.

A disponibilidade de um sistema termodinâmico é definida como sendo a quantidade de trabalho obtido se o sistema realizasse um processo termodinâmico cujo estado final esteja em equilíbrio térmico com sua vizinhança. A diferença  entre dois estados termodinâmicos 1 e 2 está associada ao trabalho total envolvido em um processo irreversível que liga o estado 1 ao estado 2.

Um quilo de hélio, à temperatura ambiente, encontra- se em um cilindro com um êmbolo. O cilindro é termicamente isolado e o êmbolo pode mover-se livremente. Calor é adicionado ao sistema a uma taxa constante. Depois de um certo tempo, cessa-se o suprimento de calor, o êmbolo é travado em sua posição final, e o isolamento térmico é retirado, de forma que o sistema pode trocar calor livremente com o meio ambiente. A temperatura do meio ambiente manteve-se constante durante todo o processo. Esperado o tempo adequado para que haja equilíbrio térmico entre o sistema e o meio ambiente, a curva no diagrama Pressão-Volume para esse processo é a apresentada abaixo.

32 vezes maior.

8 vezes maior.

16 vezes maior.

128 vezes maior.

64 vezes maior.