Question

Uma máquina de carnot opera entre dois reservatórios com temperaturas de 520k e 300k! (A) se a máquina recebe 6,4 kj de calor do reservatório a 520k de em cada ciclo, quantos joules por ciclo ela rejeita ao reservatório a 300 k ? (B) qual é o trabalho mecânico produzido pela máquina durante cada ciclo ( me mandem o Cálculo por favor )

Answer 1

Olá!

Temos que aplicar a teoria dp ciclo de Carnot, onde o rendimiento deste ciclo é definido por:

$n = 1 - \frac{T_{2}}{T_{1}}$

Que é o mesmo que:

$n = 1 - \frac{Calor_{fonte\; fria}}{Calor_{fonte\;quente}}$

Então:

(A) Se a máquina recebe 6,4 kj de calor do reservatório a 520k de em cada ciclo, quantos joules por ciclo ela rejeita ao reservatório a 300 k ?

R: Calculamos o rendimento com a primeira equação e temos:

$n = 1 - \frac{300}{520} \\ n = 0,423$

Agora podemos determinar calor rejeitado à fonte fria usando a segunda equação

$n = 1 - \frac{Q_{rejeitado\; fonte\fria }}{Q_{dado\; fonte\; quente})}$

$0,423 = 1 - \frac{Q_{rejeitado\; fonte\fria }}{6,4 Kj}\\ 0,423* 6,4 Kj + 1 = - Q_{rejeitado\; fonte\fria }} \\ Q_{rejeitado\; fonte\fria }} = - 3,71 Kj$

(B) qual é o trabalho mecânico produzido pela máquina durante cada ciclo?

O trabalho mecánico é dado por calor dado pela fonte quente multiplicado pelo rendimento:

$w = Q * n\\ w = 6, 4 kJ * 0,423 = 2,71 kJ$