Exercícios Resolvidos de Ciclo de Carnot

David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker, Fundamentos de Física, volume 2 , 8º ed. Rio de Janeiro: LTC , 2008, pp 269. x-y 25

Uma máquina de Carnot opera entre 235 ° C   e 115 ° C , absorvendo 6,30.10 4 J por ciclo na temperatura mais alta. a   Qual é a eficiência da máquina? b   Qual é o trabalho por ciclo que essa máquina é capaz de realizar?

Passo 1

Em questões de ciclo de Carnot vamos usar as fórmulas para calcular eficiência

ε Carnot = 1 - T F T Q

E

ε c a r n o t = W ciclo Q Q

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

a   Vamos usar a primeira fórmula, para calcular a eficiência do ciclo de Carnot, pois o enunciado nos forneceu as duas temperaturas

ε c a r n o t = 1 - 273 + 115 273 + 235

Lembre-se que a temperatura deve ser em kelvin

ε c a r n o t = 1 - 0,764

ε c a r n o t = 0,236

Passo 3

b   O problema nos diz que a máquina absorve 6,3 . 10 4   J na temperatura mais alta, isso é o calor absorvido pela fonte quente, logo

Q Q = 6,3.10 4   J

Sendo assim, agora vamos usar a segunda fómula que mostrei no “passo 1”

ε c a r n o t = W ciclo Q Q

W ciclo = 0,236   .   6,3.10 4

W ciclo = 14,9   k J

Resposta

a   ε c a r n o t = 0,236

b   W ciclo = 14,9   k J

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