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