Questão 734416

• Banca: Marinha
• Órgão: ESCOLA NAVAL
• Ano: 2011
• Provas: Marinha - 2011 - ESCOLA NAVAL - Aspirante - 1º Dia
• Disciplina: Física
• Assuntos: 2ª Lei da Termodinâmica - Ciclo de Carnot e Máquinas Térmicas; Física Térmica - Termologia

Uma máquina térmica, que tem como substância de trabalho 2,00 mols de um gás ideal monoatômico, descreve o ciclo de Carnot. Na expansão isotérmica, o gás recebe 4648J de calor e verifica-se que o seu volume aumenta de 0,200m³ para 0,400m³. Sabendo-se que o rendimento da máquina é de 25% , o trabalho (emkJ) realizado pelo gás na expansão adiabática é
Dados: R = 8,30 J/mol.K (constante de Clapeyron); In2 = 0,700; In3 = 1,10; In4 = 1,40

• A. 2,05
• B. 2,23
• C. 2,40
• D. 2,45
• E. 2,49

Gabarito: E

Comentários

• Qq = nRT1.ln(V2/V1) = 2.8,3.T1.0,7 = 4658J

  T1 = 400k

  n = 0,25 = 1-T2/T1 = > T2 = 300k

  Por tratar-se de um processo adiabático (expansão), o trabalho é igual a energia interna = pdV

  W = int.pdV, como PV^lambda = constante, substituindo P e integrando fica: (P2V2 - P1V1) / (1- lambda ) = W

  Como é um gás monoatômico, lambda vale 5/3.

  P2V2 = nRT2

  P1V1 = nRT1

  W = nR(T2-T1)/ (1 - 5/3) = 2.8,3.(300-400)/(-2/3) = 2,49kJ

  Letra E