Question

Uma máquina opera segundo o ciclo de Carnot com rendimento de 75%. Se a temperatura da fonte quente é de 450K e, a cada ciclo, a máquina rejeita 500 cal para a fonte fria, qual é a temperatura da fonte fria e a quantidade de calor recebida da fonte quente? Considere 1 cal = 4,2J.
a) 160,5 °C e 2000 cal
b) 160,5 °C e 2000 J
c) 112,5 K e 2000 J
d) 112,5 K e 8400 cal
e) 112,5 K e 2000 cal

Cálculo

Answer 1

Usando a formula do calculo de rendimento,

R = 1 - t₂/t₁, onde R é o rendimento, t₂ é a temperatura da fonte fria e t₁ é a temperatura da fonte quente.

Temos

75% = 1 - t₂/450K

0,75 = 1 - t₂/450K

-0,25 = -t₂/450K

t₂ = 450K x 0,25 = 112,5K

Sendo Q a quantidade de calor recebida da fonte quente, pela relação de Carnot temos

500cal/Q = 112,5K/450K = 0,25

Q x 0,25 = 500cal

Q = 2000cal

ALTERNATIVA E