11- Uma máquina térmica trabalha extraindo da fonte quente 300 J de calor e rejeitando para a fonte fria 150 J , em cada ciclo.
a) Qual é o trabalho realizado por ela em cada ciclo?
b) Qual é o seu rendimento?
a) Qual é o trabalho realizado por ela em cada ciclo?
b) Qual é o seu rendimento?
Passo 1
O enunciado diz que uma máquina térmica retira da fonte quente
J de calor e rejeita para a fonte fria
J em cada ciclo. Vamos usar a primeira lei da termodinâmica para máquinas térmicas (energia não desaparece: o calor recebido menos o calor rejeitado é o trabalho realizado) e depois a definição de rendimento.
Passo 2
Pela conservação de energia, o trabalho
realizado em cada ciclo é dado por
Substituindo
J e
J,
Passo 3
O rendimento
de uma máquina térmica é a fração do calor de entrada que virou trabalho:
Substituindo
J e
J,
Resposta
a) O trabalho realizado por ciclo é
J.
b) O rendimento da máquina é .
b) O rendimento da máquina é