Question

Uma máquina térmica de Carnot recebe de uma fonte quente 1 000 cal por ciclo. Sendo as temperaturas das fontes quente e fria, respectivamente, 227ºC e 27ºC, determinar: Use 1 cal = 4,2 J a) o rendimento da máquina; b) o trabalho, em joules, realizado pela máquina em cada ciclo; c) a quantidade de calor, em joules, rejeitada para a fonte fria.

a) 250 J
5) 500J
c) 2 000 J
d) 4000 J

Answer 1

Resposta: física

Explicação:

a) Considere que:

T1 = temperatura absoluta (em Kelvin) da fonte quente;

T2 = temperatura absoluta da fonte fria.

Transformação das temperaturas na escala absoluta:

T1 = 427 + 273 = 700 K

T2 = 127 + 273 = 400 K

Cálculo do rendimento máximo ηmáx:

O rendimento η de uma máquina térmica que opera em ciclos de Carnot é máximo e é calculado pela seguinte expressão:

ηmáx = (T1 - T2) / T1

ηmáx = (700 - 400) / 700

ηmáx = 3/7

ηmáx = 0,43 (aproximadamente)

b) Cálculo do trabalho T:

Como o rendimento de uma máquina térmica é dado pela razão entre o seu trabalho realizado pelo calor recebido da fonte quente Q1, vem que:

η = T/Q1

T = Q1.η

T = 1000 . 0,43

T = 430 cal

ou

T = 1800 J

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