No laboratório virtual de termodinâmica abaixo Graxaim/LVT há um cilindro no qual está acoplado um pistão móvel que confina
uma certa quantidade de gás ideal monoatômico. Há ainda um dispositivo mecânico, um dispositivo térmico e instrumentos de medidas.
Instruções
No código do exercício digite os dois últimos dígitos de seu número de matrícula;
Para responder as questões propostas, utilize o Graxaim/LVT conforme as instruções dadas;
Os resultados dessa atividade deverão ser entregues.
Descreva os arranjos dos experimentos virtuais solicitadas e/ou tire fotos da tela e anexe-as.
Especialmente em questões envolvendo reversibilidade, deve-se observar que a ação induzida ao pressionar os botões reiniciar ou
reajustar do Graxaim/LVT equivale fisicamente a uma interação do laboratório com o meio externo.
Questões
Antes de responder as questões abaixo, faça uma pesquisa sobre Reversibilidade,
Irreversibilidade, Teorema do Trabalho Máximo e eficiência termodinâmica.
Condição I: Nos processos executados em cada uma das questões abaixo o gás deve ser levado sempre ao mesmo estado final.
(Desta forma, pode-se aplicar o Teorema do Trabalho Máximo, pois como veremos, pede-se que o processo se inicie sempre no mesmo estado inicial.)
Este estado final é definido de modo que um processo se completa somente quando o volume e a temperatura do gás forem, respctivamente,
Vf = 2 litros e Tf = Th, onde Th é a temperatura da fonte de térmica.
Elabore pelo menos três experiências virtuais distintas. Entre uma e outra, você
deve reiniciar o Graxaim/LVT. Descreva cada etapa destas experiências. Para cada uma
dela determine o trabalho realizado, o calor absorvido da fonte térmica e a eficiência
do processo.
Represente graficamente as experiências virtuais no mesmo diagrama, usando
como variável independente o volume do gás.
As experiências virtuais obtidas anteriormente são reversíveis ou
irreversíveis? Assinale no diagrama da questão 2 as etapas que são
reversíveis e as que são irreversíveis. Você consegue identificar a(s) causa(s)
de sua(s) irreversibilidade(s)?
Qual é o máximo trabalho possível que pode ser realizado? Justifique!
