Question

Uma determinada máquina foi idealizada por um aluno. De acordo com ele, a máquina recebe 1000j de calor da fonte térmica quente e rejeita à fonte fria apenas 600j. De acordo com as informações qual o rendimento de tal máquina?

Answer 1

De acordo com a questão, o assunto tratado é sobre termodinâmica, mas especificamente sobre a 2º lei que fala sobre o rendimento de uma máquina térmica. Para resolver essa questão você precisa usar a fórmula de rendimento, que é essa: η=1-$\frac{Q{fria}}{Q{quente}}$.

Em que: η é o rendimento da máquina térmica (que por ser uma uma grandeza adimensional, é em grande parte do tempo expressa em %), $Q_{fria}$ é o calor (energia) da fonte fria e $Q_{quente}$ é o calor da fonte quente.

Voltando para o enunciado, temos então:

$Q_{quente}$=1000 J;
$Q_{fria}$=600 J.

Substituindo-se os dados na fórmula, temos:

η=1-$\frac{600}{1000}$
η=1-0,6
η=0,4 (por ser uma grandeza sem unidade de medida em grande parte é expressa em porcentagem %, para isso basta-se multiplicar o valor encontrado por 100)
η=40%

∴ a máquina idealizada pelo aluno terá um rendimento de 40%.