Question

Uma máquina térmica trabalhando em ciclos, recebe 14000j de calor da fonte quente e realiza um trabalho 10000j:
a) qual o calor rejeitado em cada calor?

b) Calcule o rendimento da máquina.

c) Qual a potência da máquina durante 4 segundos?

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Answer 1

Resposta:

a) 4000J

b) 71,42%

c) 2500 W

Explicação:

a)

$Q_{recebido} = Q_{rejeitado} + \tau_{realizado}\\14000 = Q_{rejeitado} + 10000\\Q_{rejeitado} = 4000 \ J$

b)

$n_{maquinaTermica} = \frac{\tau_{realizado}}{Q_{recebido}} \\\\n_{maquinaTermica} = \frac{10000}{14000} \\\\n_{maquinaTermica} = \frac{10}{14} \\\\n_{maquinaTermica} \approx 0,7142 = 71,42\%$

c)

$Pot = \frac{\tau_{realizado}}{\Delta t} \\\\Pot = \frac{10000}{4} \\\\Pot = 2500 W$

Answer 2

Acerca dos estudos sobre a Termodinâmica e os cálculos abaixo, temos que:

a) O calor rejeitada pela fonte fria é de 4000 J.

b) O rendimento da máquina térmica é de aproximadamente 71,4 %

c) A potência desta máquina térmica é de 2500 W.

Resolução:

a) O calor rejeitado pela fonte fria é igual a diferença entre o calor recebido e o trabalho realizado a cada ciclo.

$\boxed{\boxed{\sf Q_{fonte \ fria} = Q_{fonte \ quente}-\tau }}$

$\sf Q_{fonte \ fria} = 14000 \ J -10000\ J \\\\\boxed{\sf Q_{fonte \ fria} = 4000 \ J}$

b) O rendimento é a razão entre o trabalho e o calor recebido da fonte quente.

$\boxed{\boxed{\sf \eta = \dfrac{\tau}{Q_{fonte \ quente}}}}$

$\sf \eta = \dfrac{10000 \ J}{14000 \ J} \\\\\sf \eta \approx 0{,}714 \\\\\boxed{\sf \eta \approx 71,4 \%}$

c) A potência é a razão entre o trabalho e o tempo gasto.

$\boxed{\boxed{\sf P = \dfrac{\tau}{t}}}$

$\sf P = \dfrac{10000 \ J}{4 \ s} \\\\P= 2500\ \dfrac{J}{s} \\\\\boxed{\sf P = 2500 \ W}$

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