Certa máquina térmica que opera em ciclos recebe, em cada ciclo, 250 cal da fonte quente e realiza um trabalho igual a 1045 J. Sabendo disso, determine: DADOS: 1cal = 4,18 J
a) A quantidade de calor da fonte fria, em Joules;
b) O rendimento dessa máquina térmica
c) Essa máquina térmica é possível de ser construída? Justifique.
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Resposta:
a) Sendo o calor recebido da fonte quente, o trabalho realizado e o calor rejeitado para a fonte fria, tem-se a relação: . Primeiro, converte-se o calor para Joule:
1 cal --------4,18 J
250cal -------- x J
x=1045 J
Logo:
b) Como não há perda de calor pra a fonte fria, todo calor da fonte quente é convertido em trabalho, o que corresponde a uma eficiência de 100%:
c) Não!! Nenhuma máquina térmica é capaz de converter integralmente o calor recebido da fonte quente em trabalho, isto é, nenhuma máquina térmica é capaz de operar sem perder calor para uma fonte fria. este resultado teórico é conhecido como Enunciado de Kelvin-Planck, um dos enunciados da segunda lei da termodinâmica.
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