- 28 Uma máquina de Carnot de 500 W opera entre fontes de calor a temperaturas constantes de
e
. Qual é a taxa com a qual a energia é (a) absorvida pela máquina em forma de calor e (b) rejeitada pela máquina em forma de calor?
Passo 1
O enunciado descreve uma máquina de Carnot que entrega uma potência útil de
operando entre duas fontes isotérmicas a
e
. Vamos usar os conceitos de eficiência de Carnot e o balanço de energia (1ª lei da termodinâmica) para encontrar (a) a taxa de calor absorvido
e (b) a taxa de calor rejeitado
.
Passo 2
Primeiro convertemos as temperaturas para Kelvin e calculamos a eficiência de Carnot:
A eficiência de Carnot é
Passo 3
Como a máquina entrega potência útil
e sabemos que
isolamos
:
Passo 4
Pela 1ª lei da termodinâmica (energia conservada), a diferença entre o calor absorvido e o trabalho gerado é o calor rejeitado:
Resposta
(a)
(b)
(b)