Question

Uma máquina térmica obtém trabalho à custa de um gás realizando ciclos de transformações. Em cada ciclo, esse gás recebe da fonte quente uma quantidade de calor Qq = 800 J e envia para a fonte fria a quantidade Qf = 680 J. Suponha que, em cada ciclo, ocorra, num intervalo de tempo, t = 0,5 s. Quanto vale a potência útil da máquina, em Watts?

Answer 1

Olá,

A máquina térmica é um mecanismo que tem como objetivo transformar o calor em trabalho útil. Nenhuma máquina térmica é 100% eficiente já que parte do calor sempre é dissipado.

Ela opera com duas fontes de calor, a fonte quente que fornece o calor Q1 para a máquina térmica, e a fonte fria, para onde o calor dissipado, Q2, é liberado. A diferença é o trabalho útil realizado pela máquina térmica.

pela conservação da energia:

Q1 = W + |Q2|

sendo assim, calculando o trabalho:

W = Q1 - Q2

W = 800J - 680J = 120J

A potência útil é a razão entre o trabalho útil e o tempo que a máquina leva para efetuá-lo, t = 0,5 s:

P = 120J / 0,5 s

P = 240W