Question

Certa máquina térmica ideal funciona realizando o ciclo de Carnot. Em cada ciclo o trabalho útil fornecido pela máquina é de 1.000 J. Sendo as temperaturas das fontes térmicas 127 °C e 27 °C, respectivamente, determine:

a) o rendimento da máquina referida; (25 %)

b) a quantidade de calor retirada da fonte quente; (4.000 J)

c) a quantidade de calor rejeitada para a fonte fria. (3.000 J)​

Answer 1

Resposta:

a) A eficiência de uma máquina térmica de Carnot depende apenas das temperaturas da fonte fria ($T_C$) e quente ($T_H$), sendo as temperaturas em Kelvin. Logo, as temperaturas devem ser previamente convertidas:

$T_C=27+273=300 \ K\\T_H=127+273=400 \ K$

Logo, a eficiência pode ser calculada por:

$e=1-\frac{T_C}{T_H}\\ \\e=1-\frac{300}{400}\\ \\e=0,25=25 \ \%$

b) A partir da eficiência e do calor $Q_H$ retirado da fonte quente, o trabalho é dado por $W=e*Q_H$. Logo, a quantidade de calor retirado da fonte quente será:

$Q_H=\frac{W}{e}=\frac{1000}{0,25}=4000 \ J$

c) A quantidade de calor rejeitada para a fonte fria pode ser calculada por:

$Q_H=W+Q_C\\Q_C=Q_H-W\\Q_C=4000-1000\\Q_C=3000 \ J$

Bons estudos!! Espero ter ajudado

Answer 2

O rendimento da máquina referida, a quantidade de calor retirada e rejeitada são respectivamente: 25% ; 4000J ; 3000J - letra a), b) e c).

Vamos aos dados/resoluções:  

A premissa de máquina simples se baseia em um mecanismo complicado como: Uma máquina de escrever, uma máquina de costura, Um trem, um carro e isso acontece porque toda máquina, por mais complexa que possa parecer são combinações de peças isoladas e por isso são conhecidas como máquina simples.

Para alternativa a) precisamos primeiro converter as temperaturas da Fonte Fria e Fonte Quente (Tc ~ Th para Kelvin). Logo:  

Tc = 27 + 273 = 300K  

Th = 127 + 273 = 400K.

Sua eficiência será então:  

E = 1 - Tc/Th

E = 1 - 300/400

E = 0,25 = 25%.

Para alternativa b) vemos que o trabalho será projetado através de W = e . Qh (Qh que foi retirado da fonte quente). Portanto, encontraremos:  

Qh = W/e = 1000 / 0,25  

Qh = 4000J.

Para a alternativa c) que deseja saber a quantidade de calor rejeitada teremos:

Qh = W + Qc  

Qc = Qh - W  

Qc = 4000 - 1000

Qc = 3000J.

Para saber mais sobre o assunto:  

https://brainly.com.br/tarefa/14024672

Espero ter ajudado nos estudos e bebam água :)