Question

A Revolução industrial ocorreu no início do século XIX, com o desenvolvimento de máquinas térmicas e estudos teóricos da termodinâmica realizados por Watt, Carnot e Mayer, entre outros. Certa máquina térmica, que funciona realizando o ciclo de Carnot, opera entre duas fontes de calor a 127oC e 27oC. Suponha que, em cada ciclo, o motor receba 2,4 kJ da fonte quente, portanto o calor rejeitado à fonte fria por ciclo é?

Answer 1

O calor rejeitado à fonte fria é de 1800 Joules.

Uma máquina térmica de Carnot opera recebendo calor da fonte quente e cedendo calor à fonte de resfriamento.

A relação entre o calor recebido e cedido e as temperaturas das fontes quente e fria se dá pela seguinte expressão -

Q2/Q1 = T2/T1

Transformando as temperaturas em Kelvin,

T2 = 27 + 273 = 300°K

T1 = 127 + 273 = 400°K

O calor recebido na fonte quente de acordo com a questão é de -

Q1 = 2,4 Kj = 2400 Joules

Assim,

Q2/2400 = 300/400

Q2/2400 = 0,75

Q2 = 1800 Joules