Question

A cada ciclo, uma máquina térmica extrai 45 kJ de calor da sua fonte quente e descarrega uma quantidade Q2 calor na sua fonte fria. O rendimento máximo que essa máquina pode ter é de 60%. Qual a quantidade de calor rejeitada por essa máquina para a fonte fria?

Answer 1

Resposta:

Explicação:

Seja Q1 = 45 kJ, a quantidade de calor retirada da fonte quente; Q2 a quantidade de calor descarregada na fonte fria; e T o trabalho realizado pela máquina térmica.

Assim, a quantidade de calor Q1 é suficiente para realizar trabalho T e lançar o excedente Q2 para a fonte fria.  Ou seja:

Q1 = T + Q2  ⇒ 45 = T + Q2   (1)

E, como o rendimento  é  $e = \frac{T}{Q1}$, temos:

e = 0,6 = T/Q1 ⇒ T = 0,6 x Q1  (2)

Usando (2) em (1), temos:

Q1 = 0,6 x Q1 + Q2 ⇒ Q2 = Q1 - 0,6 x Q1

Q2 = 45 kJ - 0,6 x 45 kJ ⇒  Q2 = 18 kJ