O gás perfeito contido em uma máquina térmica retira 4000 J de calor da fonte quente e rejeita 3000 J para a fonte fria em cada ciclo. A temperatura da fonte fria é 27 °C e a da fonte quente é 227 °C. Determine para cada ciclo: o trabalho realizado; o rendimento da máquina; o rendimento máximo teórico da máquina
Soluções para a tarefa
❑ Para resolvermos esse exercício de máquinas térmicas precisaremos utilizar algumas fórmulas:
I)
II)
III)
❑ Sendo:
Q1 = Calor da fonte fria (J)
Q2 = Calor da fonte quente (J)
W = Trabalho (J)
T1 = Temperatura da fonte quente (K)
T2 = Temperatura da fonte fria (K)
α = Rendimento da máquina (%)
β = Rendimento máximo teórico (%)
❑ Utilizando a primeira fórmula (trabalho I):
3000 + W = 4000
W = 1000 Joules
❑ Utilizando a segunda fórmula (rendimento II):
α = 25%
❑ Utilizando a terceira fórmula (rendimento máximo teórico III):
Detalhe: Para passar de °C para K basta somar 273.
β = 40%
❑ Caso queira saber mais sobre máquinas térmicas:
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Resposta:
A) 1000
B) 25%
c) 40%
Explicação:
w= trabalho
Fq= fonte quente
Ff= fonte fria
Tf= temperatura fria
Tq= temperatura quente
- A) W= Fq - Ff
W= 4000 - 3000
w= 1000j
- B) 1 - Ff/Fq
1 - 3000/4000
1 - 0,75
0,25 x 100
25%
- C) 1 - Tf/Tq
1 - 300k/500k -------->300k= 27°c/ 500k= 227°c
1 - 0,6
0,4 x 100
40%