Question

Uma máquina térmica recebe por ciclo 2.500 joules de calor de uma fonte quente a 527 °C e rejeita parte deste calor para o ar atmosférico a 37 °C. Se a máquina está funcionando segundo o ciclo de Carnot, então a quantidade de calor rejeitada para o ar atmosférico pela máquina é:

975 J
1525 J
2500 J
875 J
825 J

Answer 1

A resposta é 975 j.

Usando a fórmula do rendimento de um máquina térmica:

N = 1 - Qf/Qq

Onde N é o rendimento, Qf é a temperatura fria em Kelvin e Qq é a temperatura quente em Kelvin.

Qf = 37 °C = 310 Kelvin

Qq = 527 °C = 800 Kelvin

N = 1 - 310/800

N = 1 - 0,387 ≈ 0,61

Ou seja, o rendimento dessa máquina é de 61%.

Tendo descoberto o rendimento, podemos achar o trabalho e diminuí-lo pela quantidade total de energia que a máquina forneceu, alcançando assim, o valor lançado à fonte fria.

T = Qt x N

T = 2500.0,61

T = 1525 j

Agora acharemos o valor lançado a fonte fria pela seguinte fórmula:

Qt = T + Qd

Na qual Qt é a energia total, T é o trabalho e Qd é. a energia desperdiçada:

2500 = 1525 + Qd

Qd = 2500 - 1525

Qd = 975 j