(UFJF-PISM II/2022) Fernanda é uma estudante de Engenharia da UFJF. O seu laboratório recebeu um motor que possui um ciclo muito particular. Junto com essa máquina térmica, a pessoa que fez o motor enviou um manual técnico no qual fez várias afirmações sobre o funcionamento da máquina, além de um gráfico mostrando o seu ciclo de funcionamento. Esse gráfico pode ser visto na Figura 2, onde se nota que os pontos “A”, “B”, “C” e “D” possuem informações de pressão e volume expressas nele. Como Fernanda aprendeu bastante sobre Física Térmica, ela percebeu que das cinco afirmações abaixo que estavam no manual técnico, somente uma é verdadeira.
Escolha essa afirmação.
A) O caminho percorrido de “D” para “A” constitui um processo termodinâmico isotérmico.
B) Ao iniciar o ciclo no ponto “A” e seguir através do caminho “ABCDA”, esse motor realiza 500J de trabalho.
C) No ciclo de funcionamento desse motor não existe processo termodinâmico a volume constante.
D) Sabendo que a substância de trabalho desse motor é 1,0 mol de um gás ideal e conhecendo a constante universal dos gases ideais, R = 8,3 J/(mol.K), é possível obter a temperatura do ponto “A”.
E) Basta conhecer as temperaturas máxima e mínima de funcionamento desse motor para descobrir o seu rendimento.
RESOLUÇÃO:
Através da equação de Clapeyron é possível determinar determinar a temperatura no ponto A. Veja:
PAVA = nRTA
PA = 2 x 105 N/m2
VA = 1 L = 1 x 10-3 m3
n = 1 mol
R = 8,3 J (mol.K)
TA = ?
Então, substituindo os valores:
2 x 105 x 1 x 10-3 = 1 x 8,3 . TA
8,3 TA = 2 x 102
TA = 200 : 8,3 ⇒ TA ≅ 24,1 K
Resp.: D
VEJA TAMBÉM:
– Questão resolvida sobre gases, da UEL 2020