O motor Stirling, uma máquina térmica de alto rendimento, é considerado um motor ecológico, pois pode funcionar com diversas fontes energéticas. A figura I mostra esquematicamente um motor Stirling com dois cilindros. O ciclo termodinâmico de Stirling, mostrado na figura II, representa o processo em que o combustível é queimado externamente para aquecer um dos dois cilindros do motor, sendo que uma quantidade fixa de gás inerte se move entre eles, expandindo-se e contraindo-se. Nessa figura está representado um ciclo de Stirling no diagrama P x V para um mol de gás ideal monoatômico. No estado A, a pressão é PA = 4 atm, a temperatura é T₁ = 27 ºC e o volume é VA. A partir do estado A, o gás é comprimido isotermicamente até um terço do volume inicial, atingindo o estado B. Na isoterma T₁, a quantidade de calor trocada é Q₁ = 2.640 J, e, na isoterma T₂, é Q₂ = 7.910 J.

Determine

a) o volume VA, em litros;

b) a pressão PD, em atm, no estado D;

c) a temperatura T₂.

Considerando apenas as transformações em que o gás recebe calor, determine

d) a quantidade total de calor recebido em um ciclo, QR , em J.