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Guia de Estudos sobre Entropia GABARITO - Departamento de ...

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a) Para o ciclo <strong>de</strong> Carnot usando um gás i<strong>de</strong>al,<br />

como mostrado na figura ao lado, calcule ∆ QH<br />

para 1 mol <strong>de</strong> gás em função <strong>de</strong> VK, VL e TH.<br />

V<br />

∆ QH = WKL<br />

= nRTH<br />

ln<br />

V<br />

b) Calcule ∆ QC<br />

em função <strong>de</strong> VN, VM e TC.<br />

∆<br />

<br />

QC = WM<br />

= nRTC<br />

ln = −nRTC<br />

ln<br />

VM<br />

V<br />

c) Com auxílio da equação<br />

prove que<br />

V L<br />

=<br />

V<br />

K<br />

V<br />

V<br />

M<br />

<br />

K<br />

L<br />

T<br />

f<br />

V<br />

γ − 1 γ −1<br />

L = C M<br />

Como T V T V e<br />

V<br />

V<br />

d) Mostre que<br />

T<br />

H<br />

H<br />

V<br />

γ −1<br />

γ −1<br />

L VM<br />

= γ −1<br />

γ −1<br />

K V<br />

∆Q<br />

∆Q<br />

γ − 1 γ −1<br />

K = TCV<br />

H<br />

C<br />

T<br />

=<br />

T<br />

H<br />

C<br />

∴<br />

V<br />

V L<br />

=<br />

K<br />

Θ<br />

=<br />

Θ<br />

H<br />

C<br />

V<br />

V<br />

M<br />

<br />

γ − 1 γ −1<br />

f = TiVi<br />

V<br />

V<br />

M<br />

<br />

, ou seja, que<br />

as temperaturas dos termômetros <strong>de</strong> gás a<br />

volume constante à baixas pressões sejam as<br />

mesmas que as temperaturas termodinâmicas <strong>de</strong><br />

Kelvin.<br />

V<br />

<br />

∆Q<br />

∆Q<br />

C<br />

H<br />

< VM<br />

∴ ∆QC<br />

< 0<br />

∆ Q = − ∆Q<br />

C<br />

⎛ T<br />

= − ⎜<br />

⎝ T<br />

∆Q<br />

∆Q<br />

C<br />

H<br />

C<br />

H<br />

C<br />

V<br />

⎞<br />

ln<br />

⎟<br />

⎠ V<br />

ln<br />

T<br />

= −<br />

T<br />

C<br />

H<br />

M<br />

K<br />

V<br />

V<br />

<br />

L<br />

4

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