Question

Uma máquina térmica, operando em um ciclo de Carnot, trabalha entre as temperaturas de - 73° C e 227° C. Em cada ciclo, a máquina recebe 500 J de calor da fonte quente. Analise as seguintes afirmativas: I. O rendimento dessa máquina é de 40%. II. O trabalho realizado pela máquina é de 300 J. III. O calor rejeitado, por ciclo, para a fonte fria é de 200J.? alguém sabe? por favor ;)

Answer 1

Primeiro vou calcular o rendimento:

n = W/Qq = 1-Qf/Qq = 1-Tf/Tq (essa terceira apenas para Carnot)

Se for usar a terceira, as temperaturas precisam estar em K:

Tf = -73°C

Tc = Tk-273
-73 = Tk-273
Tk = 273-73 = 200K


Tq = 227°C

Tc = Tk-273
227 = Tk-273
Tk = 273+227 = 500K



Aplicando:

n = 1-Tf/Tq = 1-200/500 = (500-200)/500 = 300/500 = 3/5 = 60%



Outra coisa importante de se notar é q o calor cedido da fonte quente equivale ao trabalho realizado mais o calor recebido pela fonte fria:


Qq = W+Qf ⇔ Qq-Qf = W


Agora vou utilizar a segunda e terceira fórmula do rendimento:

n = 1-Qf/Qq = 1-Tf/Tq

n = 3/5


1-Qf/Qq = 3/5
1-Qf/500 = 3/5
(500-Qf)/500 = 3/5
(500-Qf)/100 = 3
(500-Qf) = 300

Como o trabalho equivale ao calor da fonte quente menos o da fonte fria:

(500-Qf) = W = 300J


Agora a última parte:

Qq = Qf+W
500 = Qf+300
Qf = 500-300 = 200J



As opções II e III estão corretas.

Answer 2

Resposta:

II. O trabalho realizado pela máquina é de 300 J. III. O calor rejeitado, por ciclo, para a fonte fria é de 200J.