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Q1894402
Engenharia de Petróleo Mecânica na Engenharia de Petróleo , Termodinâmica ,
Ano: 2022 Banca: CESPE / CEBRASPE Órgão: Petrobras Prova: CESPE / CEBRASPE - 2022 - Petrobras - Engenharia de Petróleo |
Q1894402 Engenharia de Petróleo
O ciclo de um motor Diesel é constituído de quatro processos termodinâmicos que estão representados no diagrama p - V a seguir. A substância de trabalho do motor é constituída por n moles de um gás ideal monoatômico e a primeira lei da termodinâmica é expressa com as convenções de sinais considerando-se o trabalho realizado pela substância de trabalho.


Com base nessas informações, julgue o item seguinte.


O aumento da energia da substância de trabalho devido a entrada de calor é dado por 5nR(Tc - TB)/2.

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A entrada de calor ocorre no processo BC. Veja que há um aumento no volume (o gás realiza trabalho, W > 0). Como é sob pressão constante, a lei dos gases nos diz que a temperatura também deve aumentar (aumento na energia interna, dU > 0).

Logo, da 1ª lei da termodinâmica, Q só pode ser positivo em BC.

O aumento de energia é dado por dU = Q - W. Esse é o aumento líquido da energia interna. A questão pede o aumento devido à entrada de calor (ou seja, queremos calcular Q).

Q = dU + W.

Para gás monoatômico, dU = 3/2 nR (Tc - Tb).

Temos também W = p (Vc - Vb) = nR (Tc - Tb) (aplicando a lei dos gases a pressão constante)

Logo, Q = 5/2 nR(Tc - Tb).

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