Question

2) Um inventor afirma que construiu uma máquina que extrai Q1 = 25x106 cal de uma fonte à temperatura de 600K e que rejeita Q2 = 10x106 cal para uma fonte à temperatura de 300K. a. Determine o rendimento dessa máquina com base nos valores de Q1 e Q2. b. Determine o rendimento dessa máquina com base no princípio de Carnot (2a. lei da termodinâmica). c. Explique se é viável investir na construção dessa máquina.

Answer 1

Dados:

$Q_1 \ = \ 25 \ * \ 10^6 \ cal \ * \ 4,18 \ \ \Rightarrow \ \ 104,5 \ * \ 10^6 \ J$

$Q_2 \ = \ 10 \ * \ 10^6 \ cal \ * \ 4,18 \ \ \Rightarrow \ \ 41,8 \ * \ 10^6 \ J$

$T_1 \ = \ 600 \ K$

$T_2 \ = \ 300 \ K$


Letra a)

η = ?

_

$\eta \ = 1 \ - \ \frac{Q_2}{Q_1}$

$\eta \ = \ 1 \ - \ \frac{ \ 41,8 \ * \ \not10^6}{104,5 \ * \ \not10 ^6}$

$\eta \ = \ 1 \ - \ \frac{ 41,8}{104,5}$

$\eta \ = \ 1 \ - \ 0,4$

$\boxed{\eta \ = \ 0,6 \ \ ou \ \ 60 \ \%}$

___

Letra b)

η = ?

__

$\eta \ = \ 1 \ - \ \frac{T_2}{T_1}$

$\eta \ = \ 1 \ - \ \frac{3\not0\not0}{6\not0\not0}$

$\eta \ = \ 1 \ - \ \frac{3}{6}$

$\eta \ = \ 1 \ - \ 0,5$

$\boxed{\eta \ = \ 0,5 \ \ ou \ \ 50 \ \%}$

__

Letra c)

Não, pois o rendimento mencionado é maior do que o máximo.

60 %; 50 %; inviável.