12- Um aluno um tanto quanto distraído informa que certa máquina térmica absorve, em cada ciclo, uma quantidade de calor
cal, realizando um trabalho de
cal e rejeitando
para a fonte fria uma quantidade de calor
.
a) As informações fornecidas pelo aluno estão corretas? Por quê?
b) Ao refazer suas medidas, nosso aluno distraído verificou que havia um engano na medida de
. Qual seria, então, o valor coreto dessa grandeza?
para a fonte fria uma quantidade de calor
a) As informações fornecidas pelo aluno estão corretas? Por quê?
b) Ao refazer suas medidas, nosso aluno distraído verificou que havia um engano na medida de
Passo 1
O enunciado descreve uma máquina térmica cíclica que absorve, por ciclo,
cal, realiza trabalho
cal e rejeita
cal. Para analisar, vamos usar a Primeira Lei da Termodinâmica para processos cíclicos, que estabelece conservação de energia: o calor fornecido iguala a soma do trabalho realizado com o calor rejeitado.
Passo 2
Pela Primeira Lei em ciclo, a variação de energia interna é zero, logo
Passo 3
Verificando os valores dados pelo aluno:
o que resulta em
, violando a conservação de energia. Portanto, as informações fornecidas não estão corretas.
Passo 4
Para corrigir, calculamos o valor correto de
isolando-o na equação da Primeira Lei:
Resposta
a) Não estão corretas, pois não satisfazem
.
b) cal.
b)