Question

As fontes frias e quentes de uma máquina térmica de Carnot operam com temperaturas de 400k e 500k. Se cada ciclo a máquina rejeita à fonte fria 1000 cal, qual é a quantidade de calor que recebe da fonte quente

Answer 1

Olá!

Neste exercício, vamos trabalhar com as seguintes expressões:

η = 1 - Tff / Tfq               (I)

Onde:

η é o rendimento da máquina térmica;

Tff é a temperatura da fonte fria [K];

Tfq é a temperatura da fonte quente [K].

E

η = 1 - Qff / Qfq               (II)

Onde:

η é o rendimento da máquina térmica;

Qff é a quantidade de calor da fonte fria [K];

Qfq é a quantidade de calor da fonte quente [K].

Resolução.

Vamos utilizar a equação (I):

η = 1 - 400/500

η = 1-0,8

η = 0,2

Com o resultado do rendimento, vamos usar a equação (II), para calcularmos a quantidade de calor recebida.

Vamos converter a quantidade de calor da fonte fria para J (joules).

1 cal = 4,18J

1000 x 4,18 = 4180J

0,2 = 1/1 - (4180 / Qfq)

Calculando o mmc de 1 e Qfq, temos:

0,2 = Qfq - 4180 / Qfq

0,2Qfq = Qfq - 4180

0,2Qfq - Qfq = -4180

-0,8 Qfq = -4180

 Qfq = -4180/-0,8

∴  Qfq = 5225 J

Espero ter ajudado

Answer 2

Explicação:

• $\sf 1000~cal=1000\cdot4,18~J=4180~J$

$\sf \dfrac{Q_{rejeitado}}{Q_{recebido}}=\dfrac{T_{fria}}{T_{quente}}$

$\sf \dfrac{4180}{Q_{recebido}}=\dfrac{400}{500}$

$\sf 400\cdot Q_{recebido}=4180\cdot500$

$\sf 400\cdot Q_{recebido}=2090000$

$\sf Q_{recebido}=\dfrac{2090000}{400}$

$\sf \red{Q_{recebido}=5225~J}$