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Física
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7) supondo que a temperatura máxima de combustão (t_(3)) é a mesma que no caso de um carro comum, deduza novamente as grandezas

Question

7) Supondo que a temperatura máxima de combustão (T_(3)) é a mesma que no caso de um carro comum, deduza novamente as grandezas termodinâmicas e comunique os resultado nas linhas previstas abaixo (Ajuda: durante uma transformação adiabática, PV^Y=constante)

Solution

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André Veterano · Tutor por 11 anos

Resposta

Para resolver essa questão, precisamos utilizar a primeira lei da termodinâmica e a relação entre as grandezas termodinâmicas.A primeira lei da termodinâmica é dada por: Onde:- é a variação interna da energia do sistema,- é o calor trocado com o ambiente,- é o trabalho realizado pelo sistema.No caso de uma transformação adiabática, não há troca de calor, ou seja, . Portanto, a primeira lei da termodinâmica se simplifica para: Agora, vamos considerar a transformação adiabática e isovolumétrica (à pressão constante). Durante essa transformação, a energia interna é convertida em trabalho. A relação entre a pressão ( ), o volume ( ), e a temperatura ( ) é dada pela equação de estado dos gases ideais: Onde:- é o número de mols do gás,- é a constante dos gases ideais.Para uma transformação adiabática e isovolumétrica, temos: Onde é o coeficiente de compressibilidade adiabática, que é uma função da natureza dos gases. Para um gás ideal, , onde e são os calorimetrias atômicos a pressão constante e a volume constante, respectivamente.Para um carro comum, assumindo que a temperatura máxima de combustão é a mesma que no caso de um carro comum, podemos deduzir que a energia interna ( ) é convertida em trabalho ( ) durante a transformação adiabática. Portanto, a variação interna é igual ao negativo do trabalho realizado pelo sistema.Os resultados podem ser comunicados nas linhas previstas, indicando que a variação interna é igual ao negativo do trabalho realizado pelo sistema durante a transformação adiabática e isovolumétrica.