30. Um ciclo padrão de potência à gás executado dentro de um sistema cilindro-pistão é composto pelos seguintes três processos: 1-2: Compressão ise...

a) Para esboçar os diagramas P-v e T-s para este ciclo, precisamos entender os processos envolvidos. No processo 1-2, temos uma compressão isentrópica, o que significa que a entropia do sistema permanece constante. Portanto, no diagrama P-v, teremos uma linha reta inclinada para cima, representando a compressão. No diagrama T-s, teremos uma linha reta horizontal, pois a temperatura permanece constante durante a compressão. No processo 2-3, temos uma expansão isotérmica, o que significa que a temperatura do sistema permanece constante. Portanto, no diagrama P-v, teremos uma linha reta horizontal, representando a expansão. No diagrama T-s, teremos uma linha reta inclinada para baixo, pois a entropia diminui durante a expansão. No processo 3-1, temos uma rejeição de calor isocórica, o que significa que o volume do sistema permanece constante. Portanto, no diagrama P-v, teremos uma linha vertical, representando a rejeição de calor. No diagrama T-s, teremos uma linha reta horizontal, pois a temperatura permanece constante durante a rejeição de calor. b) A máxima temperatura do ciclo ocorre no processo 2-3, que é uma expansão isotérmica. Portanto, a máxima temperatura do ciclo é a temperatura inicial, que é 27°C. c) Para determinar o trabalho de expansão, podemos usar a fórmula: W = Q - ΔU Onde Q é o calor adicionado ao sistema e ΔU é a variação de energia interna do sistema. No processo 2-3, temos uma expansão isotérmica, o que significa que não há variação de energia interna. Portanto, o trabalho de expansão é igual ao calor adicionado ao sistema. d) Para determinar o trabalho de compressão, podemos usar a fórmula: W = ΔU - Q No processo 1-2, temos uma compressão isentrópica, o que significa que não há variação de energia interna. Portanto, o trabalho de compressão é igual ao calor rejeitado pelo sistema. e) Para determinar o rendimento térmico do ciclo, podemos usar a fórmula: η = 1 - (Qrejeitado / Qadicionado) Onde Qrejeitado é o calor rejeitado pelo sistema e Qadicionado é o calor adicionado ao sistema. No processo 3-1, temos uma rejeição de calor isocórica, o que significa que o calor rejeitado é igual à variação de energia interna. Portanto, o rendimento térmico do ciclo é igual a 1 - (ΔU / Qadicionado).