3 - Uma máquina a vapor, em cada ciclo, retira 100 cal da fonte quente e realiza um trabalho de 90J. Com base nessas informações, calcule: (1 cal = 4,18J)
a) O rendimento dessa máquina:
b) A quantidade de calor, em calorias, que ela rejeita para a fonte fria:
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a) O rendimento dessa máquina é de 90% (η = 0,9).
Para calcular o rendimento de uma máquina térmica existem duas fórmulas principais: uma em função do trabalho e da fonte quente e outra em função da fonte quente e da fonte fria. São elas:
η = τ / Qq (1)
η = 1 - Qf/Qq (2)
Para calcular o rendimento da máquina, uma vez que sabemos que τ = 90J e Qq = 100 cal, utilizamos (1):
η = 90 / 100
η = 0,9 = 90%
b) A quantidade de calor que a máquina rejeita para a fonte fria é 10 cal.
Para calcular a quantidade de calor na fonte fria utilizamos (2):
0,9 = 1 - Qf/100
Qf/100 = 0,1
Qf = 10 cal
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