(Esc. Naval 2020) Urna máquina térmica realiza a cada ciclo um trabalho de 8.102 J, com uma eficiência de 20%. Considerando que essa máquina opere segundo um ciclo de Carnot, com a fonte fria a uma temperatura de 300 K, qual é a temperatura da fonte quente e quanto calor é cedido para a fonte fria, respectivamente? Escolha uma opção: a. 400 K e 3200 J b. 375 K e 3200 J c. 400 K e 4000 J d. 375 K e 4000 J
Soluções para a tarefa
τ = 8 × 10²
η = 20% = 0,2
Tf = 300K
Tq = ? e Qf = ?
A temperatura da fonte quente é 375K e o calor cedido para a fonte fria é de 3200 Joules.
b. 375 K e 3200 J
Máquinas Térmicas
O Ciclo de Carnot é um ciclo no qual operaria uma máquina ideal. As transformações gasosas que envolvem esse ciclo seguem abaixo-
- Uma expansão isotérmica e uma adiabática
- Uma contração isotérmica e uma adiabática
Em uma máquina térmica, a razão entre a quantidade de calor recebida e a quantidade de calor que ela consegue converter em trabalho é igual ao rendimento.
n = T/Q₁
Onde,
- n = rendimento
- Q₁ = calor na fonte quente
- T = trabalho
Em relação às temperaturas nas fontes quente e fria, temos a seguinte relação-
n = 1 - T₂/T₁
Onde,
- T₁ ⇒ temperatura na fonte quente
- T₂ ⇒ temperatura na fonte fria
Calculando a temperatura na fonte quente-
20/100 = 1 - (300/T₁)
300/T₁ = 1 - 0,20
T₁ = 300/0,80
T₁ = 375K
Calculando o calor cedido para a fonte fria-
n = T/Q₁
0,20 = 800/Q₁
Q₁ = 4000 Joules
Q₂ = 4000 - 800
Q₂ = 3200 Joules
Saiba mais sobre as Máquinas Térmicas em,
brainly.com.br/tarefa/22128477
#SPJ3