máquinas térmicas e a segunda lei da termodinâmica aulas 6 e 7- prof. romulo (04/03/2013) e...
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Máquinas Térmicas e a Segunda Lei da Termodinâmica
Aulas 6 e 7- Prof. Romulo(04/03/2013) e (07/03/2013)
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Processos Reversíveis e Irreversíveis
Qual é a correta direção do tempo?
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Processos Reversíveis e Irreversíveis
Qual é a correta direção do tempo? Presente
Futuro
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Segunda Lei da Termodinâmica
dQ = T dS
Consequências:
TQ TF
(Processo proibido!)
d S > 0
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Ciclo de Carnot (Delta S=0, processo reversível ou máquina super eficiente!)
onde e<1 e quanto mais próximo de 1 a máquina se torna mais eficiente!
Ciclo hor\’ario!
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Exercício 1: mostre que a eficiência máxima obtido em um ciclo de Carnot é dada por:
e= 1- Tf/Tq
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onde e<1.
Tq
Tf
Exercício 2: mostre que a eficiência da máquina de Stirling é menor que a eficiência de uma máquina de Carnot . Sugestão, use o fato que o módulo da entropia no processo (4) é maior que no processo (2).
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Refrigeradores
onde K > 1 e quanto maior for seu valor mais eficiente é o refrigerador!
Ciclo anti-hor\’ario!
Autêntico: ar condicionado
Falso: ar condicionado
Retira calor da fonte fria!
Cede calor na fonte quente!
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Por que o falso ar condicionado não é um invento de grande impacto?
Falso ar condicionadoAutêntico ar condicionado
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Como funciona um refrigeradorFonte Quente
Fonte Fria
Vapor!
refrigerante!
Fonte Fria
direção do vapor!
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V
pVapor
Interior da GeladeiraLiquido
Exterior da geladeira
saída de calor
entrada de calor
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Exercício 2: (a) mostre que a eficiência máxima obtido em um ciclo de Carnot para um refrigerador é dada por: K= Tf/(Tq-Tf)
(b) sabendo que na eficiência mínima K=1, determine a temperatura Tq nesse regime em graus Celsius, sabendo quea temperatura Tf em Celsius vale 0 C.
c) Para que temperatura Tq teremos um rendimento máximo para geladeira?
(c) Por que não há problema em colocar roupas molhadas atrás da geladeira*?
* desde que as roupas não sejam abandonadas atrás da geladeira e provoque um incêndio!
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Exercício 3: (a) construa o diagrama PxV para o líquido submetido aos ciclos de bombeamento e ao receber o banho térmico do gelo. (b) Em que local o termômetro iria marcar baixas temperaturas? (c) Se o “cooler” estivesse desligado, o que poderia acontecer com asserpentinas.
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Lista do Cap.20
fim
Q.16, Q.29 e Q.35