Questão 9
UNICAMP 2019
(UNICAMP - 2019 - 2 fase - Questão 3)
Nas proximidades do Sol, a Sonda Solar Parker estará exposta a altas intensidades de radiação e a altas temperaturas. Diversos dispositivos serão usados para evitar o aquecimento excessivo dos equipamentos a bordo da sonda, entre eles um sistema de refrigeração. Um refrigerador opera através da execução de ciclos termodinâmicos.
a) Considere o ciclo termodinâmico representado abaixo para um gás ideal, em que V2 = 1,5 V1 e T1 = 200 K. Calcule a temperatura T3.
b) A partir do gráfico, estime o módulo do trabalho realizado sobre o gás em um ciclo, em termos apenas de V1, V2, P1 e P4.
Gráfico da folha de respostas.
Gabarito:
Resolução:
a) v2 = 1,5 V1
T1 = 200 K
T3 = ?
Os pontos 2 e 3 estão sobre a mesma isoterma. Então:
T2 = T3
Temos que:
Pelo gráfico:
b) O trabalho sofrido pelo gás é numericamente igual à área interna ao ciclo:
A área de cada retângulo equivale a:
Fazendo-se a contagem dos retângulos internos ao ciclo, temos 15 retângulos inteiros e as demais partes podem ter sua área aprimorada a de 4 retângulos inteiros: