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Sobre um motor pulso jato como o apresentado na Questão 15, considere verdadeiras as seguintes afirmações:

I.  A temperatura de fusão do material que compõe a câmara de combustão é 1500 K, e acima de 1200 K o material do motor começa a sofrer desgaste considerável pelos gases de combustão;  II.  O material do motor resiste a pressões de até 30 atm; III. O motor opera, em cada ciclo termodinâmico, com 0,2 mol de uma mistura de gases com comportamento ideal, iniciando o ciclo em pressão atmosférica e a temperatura de 300 K. 
 
a) A partir destas informações e considerando que se deseja obter, de forma segura, o máximo de trabalho por ciclo, quais devem ser a pressão e a temperatura no ponto de intersecção entre os processos I e II do ciclo termodinâmico?

b) Na mistura de gases que opera em cada ciclo há uma fração de combustível, o qual tem a reação de combustão dada por: 

Química

Colégio Objetivo


2 resposta(s) - Contém resposta de Especialista

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Há mais de um mês

Antes, vamos representar o gráfico que responde a questão 15 da prova:

a) Vamos usar a lei de Gay-Lussac (volume constante):

Sendo 1 atm a pressão inicial e 300 K a temperatura inicial (enunciado), teremos:

Note que a T obtida (9000 K) é superior à T máxima (1200 K) que o motor suportaria.

Logo, o motor não suportaria operar com pressão de 30 atm.  

Sendo 1200 K a temperatura máxima (enunciado), teremos:

Sendo assim, o ponto de intersecção seria: 1200 K e 4 atm.

b) Cálculo da massa de metano:

Cálculo da energia liberada por 0,2 mol da mistura gasosa.

Considerando que o calor é proveniente da combustão do metano:

Antes, vamos representar o gráfico que responde a questão 15 da prova:

a) Vamos usar a lei de Gay-Lussac (volume constante):

Sendo 1 atm a pressão inicial e 300 K a temperatura inicial (enunciado), teremos:

Note que a T obtida (9000 K) é superior à T máxima (1200 K) que o motor suportaria.

Logo, o motor não suportaria operar com pressão de 30 atm.  

Sendo 1200 K a temperatura máxima (enunciado), teremos:

Sendo assim, o ponto de intersecção seria: 1200 K e 4 atm.

b) Cálculo da massa de metano:

Cálculo da energia liberada por 0,2 mol da mistura gasosa.

Considerando que o calor é proveniente da combustão do metano:

Essa pergunta já foi respondida por um dos nossos especialistas