Question

O esquema a seguir representa o ciclo de operação de determinada máquina térmica cujo
combustível é um gás. Quando em funcionamento, a cada ciclo o gás absorve calor (Q1)
de uma fonte quente, realiza trabalho mecânico (W) e libera calor (Q2) para uma fonte
fria, sendo a eficiência da máquina medida pelo quociente entre W e Q1. Uma dessas
máquinas, que, a cada ciclo, realiza um trabalho de 3,0×104 J com uma eficiência de 60%,
foi adquirida por certa indústria. Em relação a essa máquina, conclui-se que os valores
de Q1, de Q2 e da variação da energia interna do gás são, respectivamente:
a) 1,8x104 J ; 5,0x104 J ; 3,2x104 J
b) 3,0x104 J ; zero ; zero
c) 3,0x104 J ; zero ; 3,0x104 J
d) 5,0x104 J ; 2,0x104 J ;zero
e) 5,0x104 J ; 2,0x104 J ; 3,0x104 J

Answer 1

Em relação a essa máquina, conclui-se que os valores de Q1, de Q2 e da vairação da energia interna do gás são, respectivamente ,  5,0x104 J ; 2,0x104 J ;zero , ou seja, a alternativa D).

Vamos aos dados/resoluções:

W = Q1 - │ Q2 │ = 3,0.10^4J - N =

W/Q1 - 0,6 = 3,0.10^4 / Q1 =

Q1 = 5,0.10^4 J.  

Q1 - │Q2│ = 3,0.10^4J >>>  

5,0,10^4 - │Q2│ = 3,0.10^4 >>>

│Q2│ = 2,0.10^4 J.  

Agora se aplicarmos a primeira lei da termodinâmica ,teremos então:

ΔQ = W >>>>

ΔU = ΔQ - W >>>

ΔU = 3,0.10^4 - 3,0.10^4 >>>

ΔU = 0

espero ter ajudado nos estudos, bom dia :)