Question

Num motor de certo automóvel o combustível fornece 280 kj de calor a cada segundo. Sabendo que a potencia do motor e de 75 kW determine o seu rendimento

Answer 1

Olá Lúcia! O 2NAT1 arrasa! 

Dados:
Q2 (calor cedido ao meio externo) = 280kJ
Pot = 75kW
η = ?
T = 1s

1° Etapa:
Possuímos a potência máxima em que a máquina opera e o tempo que o processo leva. Então, basta usarmos a fórmula Pot = W/T para descobrir o Trabalho que o ciclo realiza.
Obs: O tempo não está diretamente apontado no exercício, esse dado é tirado através da interpretação, onde notamos: ''fornece 280kJ a cada segundo''.

Pot = W/T  (W é representado como a variável Trabalho)
75×10³ = W/1, matematicamente falando, teremos: 

75×10³/1 = W

W = 75×10³J ou 75kJ

2° Etapa:
Agora que estamos com o trabalho calculado, usamos a equação fundamental para retirarmos o valor do calor REJEITADO pela fonte quente, que chamaremos aqui de Q1.

W = Q1 - Q2 
75×10³ = Q1 - 280×10³, matematicamente:

75×10³ + 280×10³ = Q1
Q1 = 355×10³J ou 355kJ

3° Etapa:
Chegamos na etapa final do exercício. Temos todos os dados necessários para calcularmos o rendimento dessa máquina térmica. Através da relação: 
η = 1 - Q2/Q1 acharemos o resultado em %.

η = 1 - Q2/Q1

η = 1 - 280×10³/355×10³

η = 1 - 0,78

η = 0.21 ×  100% = 21,12%

Obs: Note que as quantidades de calor tem expoentes cúbicos, então, na divisão realizamos a subtração.
Obs²: O rendimento é obrigatoriamente calculado em porcento, por isso foi realizada a multiplicação por 100.

Espero ter ajudado ☺

Abraços!