Exercícios Resolvidos de Ciclo de Carnot

Qual o rendimento da máquina térmica do diagrama mostrado na figura abaixo?

  1. 21%
  2. 28%
  3. 27%
  4. 55%
  5. 26%

Passo 1

Para calcular o maior rendimento possível em um ciclo de Carnot é necessário ter informação sobre o trabalho útil realizado pela máquina térmica e a quantidade de calor cedida/recebida pela fonte quente. Podemos definir então a equação de rendimento como:

η = W u t i l Q Q

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

Na figura é possível observarmos dois processos onde há perda de calor ( Q F ).

Note que, tanto na compressão adiabática como na expansão isotérmica o processo deve receber calor.

Passo 3

Do diagrama podemos obter W u t i l que é igual a área interna do ciclo da figura:

Á r e a = B . h

A = 300 k P a . 100 c m 3 = 30   J

Usando a primeira lei temos que:

Q Q = W + Q F

Q Q = 3 0 + 25 + 90 = 145   J

Passo 4

Assim o rendimento:

η = W u t i l Q Q = 30 145 = 0,207 , que nos dá aproximadamente 0,21

Resposta

Letra A

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