Question

Uma máquina a vapor opera em ciclos retirando energia térmica de uma caldeira, transformando parte em trabalho mecânico e liberando a energia térmica não aproveitada no ar atmosférico. A cada ciclo, essa máquina recebe da caldeira 2000 J de energia térmica. Se essa máquina operasse segundo o ciclo de Carnot de forma que a expansão isotérmica ocorresse a 227 ºC e a compressão isotérmica a 27 ºC, o trabalho mecânico realizado por ela, em cada ciclo, seria de
a)800 J.
b)400 J.
c)1200 J.
d)600 J.
e)1000 J.

Answer 1

Alternativa A: O trabalho mecânico realizado pela máquina é igual a 800J.

Inicialmente concerte-se ºC em Kelvim.

Tk = Tc + 273

Tk = 227 + 273

Tk = 500K

Tk = Tc + 273

Tk = 27 + 273

Tk = 300K

Obtendo o calor da fonte quente:

Q2/Q1 = T2 / T1

Q1 = Fonte fria.

Q2 = Fonte quente.

T2 = Temperatura da Fonte quente.

T1 = Temperatura da fonte fria.

Q2 / 2000 = 300/500

Q2 / 2000 = 0,6

Q = 0,6.2000

Q2 = 1200 J

Calculando o trabalho "T".

Q1 = T + Q2

2000 = T + 1200

T = 200 - 1200

T = 800 J

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