Question

Uma máquina térmica, operando em ciclo de Carnot, trabalha entre as temperaturas de 7º C e 127º C. Em cada ciclo, a máquina recebe 5000 J de calor da fonte quente. Analise as seguintes afirmativas.

I. O rendimento dessa máquina é de 30%.
II. O trabalho realizado pela máquina é de 1500 J.
III. O calor rejeitado, por ciclo, para a fonte fria é de 3500 J. A(s) afirmativa(s) verdadeira(s) é (são):

a) Somente I
b) Somente I e II
c) Somente I e III
d) Somente II e III
e) Todas são verdadeiras

Answer 1

Resposta:

A eficiência de uma máquina térmica de Carnot depende apenas das temperaturas da fonte fria ($T_C$) e quente ($T_H$), sendo as temperaturas em Kelvin. Logo, as temperaturas devem ser previamente convertidas:

$T_C=7+273=280 \ K\\T_H=127+273=400 \ K$

Logo, a eficiência pode ser calculada por:

$e=1-\frac{T_C}{T_H}\\ \\e=1-\frac{280}{400}\\ \\e=0,3=30 \ \%$

Sendo o calor retirado da fonte quente $Q_H=5000 \ J$ e conhecendo a eficiência da máquina, o trabalho pode ser calculado por:

$W=e*Q_H=0,3*5000=1500 \ J$

O calor rejeitado para a fonte fria pode ser calculado por:

$Q_H=W+Q_C\\Q_C=Q_H-W\\Q_C=5000-1500\\Q_C=3500 \ J$

Resposta: Letra E

Bons estudos!! Espero ter ajudado