Question

Um engenheiro está trabalhando no projeto de uma máquina térmica cujo funcionamento é determinado por certa massa de gás que realiza ciclos com frequência de 6 hertz. Em cada ciclo, esse gasto com as fontes térmicas quente e fria, respectivamente, 250 joules e 180 joules. Determine: a) o trabalho útil obtido dessa máquina em cada ciclo b) o rendimento dessa máquina térmica; c) a potência útil dessa máquina.

Answer 1

Resposta:

a) T = 70 J

b) η = 28 %

c) P = 1500 W

Explicação:

a)

Dados:

T = trabalho = ?

Q1 = quantidade de calor  fonte quente = 250 J

Q2 = quantidade de calor fonte fria = 180 J

Q1 = T + Q2

250 = T + 180

250 - 180 = T

70 J = T

b)

Dados:

η = rendimento = ?

T = trabalho = 70 J

Q1 = quantidade de calor  fonte quente = 250 J

η = 70/250

η = 0,28

η = 0,28.100

η = 28 %

c)

Dados:

P = potência = ?

Q = quantidade de calor  fonte quente = 250 J

Δt  = variação do tempo = 1/6 s

A frequência é 6 Hz, são 6 ciclos realizados em 1 segundo, então, 1 ciclo terá 1/6 s.

A potência térmica é dada por:

P = Q1/Δt

P = 250/1/6

P = 250.6

P = 1500 W