Flashcard FC279515
Como se determina o trabalho útil de um ciclo termodinâmico fechado a partir do diagrama p–V?
Termologia
CEBRASPE (CESPE) · 2019
Como se determina o trabalho útil de um ciclo termodinâmico fechado a partir do diagrama p–V?
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Resposta
Pelo integral fechado \(W=\oint p\,dV\), que corresponde à área fechada no diagrama p–V (com sinal conforme a orientação do ciclo).Explicação e exemplo:
O trabalho líquido é a soma das integrais \(\int p\,dV\) ao longo de todos os trechos do ciclo; transformações isocóricas (\(\Delta V=0\)) não realizam trabalho, logo só os trechos com variação de volume contribuem para \(\oint p\,dV\).
Exemplo: ciclo retangular com duas pressões \(p_H\) e \(p_L\) e volumes \(V_1\) e \(V_2\).
O trabalho é a área do retângulo: \(W=(p_H-p_L)(V_2-V_1)\).
Suponha \(p_H=3\times10^5\ \mathrm{Pa},\ p_L=1\times10^5\ \mathrm{Pa},\ V_1=1.0\times10^{-2}\ \mathrm{m^3},\ V_2=2.0\times10^{-2}\ \mathrm{m^3}.\)
Então \(W=(3\cdot10^5-1\cdot10^5)\cdot(2.0\cdot10^{-2}-1.0\cdot10^{-2})=2.0\cdot10^5\cdot1.0\cdot10^{-2}=2.0\times10^3\ \mathrm{J}.\)
O sinal é positivo se o ciclo for percorrido no sentido anti-horário (trabalho realizado pelo sistema).
Veja como foi cobrado:
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