Numa maquina de Carnot de dois estagios

Prévia do material em texto

Problemas Resolvidos de Física Prof. Anderson Coser Gaudio – Depto. Física – UFES 
________________________________________________________________________________________________________ 
Halliday, Resnick, Walker - Física 2 - 4a Ed. - LTC - 1996. Cap. 22 – Entropia e a Segunda Lei da Termodinâmica 
1 
 
 
HALLIDAY, RESNICK, WALKER, FUNDAMENTOS DE FÍSICA, 4.ED., LTC, RIO DE 
JANEIRO, 1996. 
 
 
FÍSICA 2 
 
 
CAPÍTULO 22 - ENTROPIA E A SEGUNDA LEI DA TERMODINÂMICA 
 
25. Numa máquina de Carnot de dois estágios, uma quantidade Q1 de calor é absorvida à 
temperatura T1, o trabalho W1 é feito e uma quantidade Q2 é rejeitada à temperatura T2 pelo 
primeiro estágio. O segundo estágio absorve o calor rejeitado pelo primeiro, realiza um trabalho 
W2, e rejeita uma quantidade de calor Q3 a uma temperatura T3. Prove que a eficiência desta 
combinação é (T1 − T3)/T1. 
 (Pág. 258) 
Solução. 
Considere o seguinte esquema da situação: 
 
A eficiência (e) dessa máquina é dada por: 
 
( ) ( )1 2 2 31 2 1 3
1 1 1Q
Q Q Q QW W W Q Q
e
Q Q QQ
− + −+ −
= = = = 
Para uma máquina de Carnot, vale a seguinte igualdade: 
 1 2 3
1 2 3
Q Q Q
T T T
= = 
 3 3
1 1
Q T
Q T
= 
Logo: 
Q1
Q2
W1
T1
Q2
Q3
W2
T3
T2
Problemas Resolvidos de Física Prof. Anderson Coser Gaudio – Depto. Física – UFES 
________________________________________________________________________________________________________ 
Halliday, Resnick, Walker - Física 2 - 4a Ed. - LTC - 1996. Cap. 22 – Entropia e a Segunda Lei da Termodinâmica 
2 
 1 3
1
T Te
T
−
= 
 
	Solução.