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
cal.
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
Ao refazer suas medidas, nosso aluno distraído verificou que havia um engano na medida de
Passo 1
Beleza, olha só o que o enunciado diz: temos uma máquina térmica que, segundo o aluno distraído, absorve por ciclo
,cal, faz um trabalho
,cal e rejeita
,cal. Mas ele percebeu que mediu errado
. A matéria aqui é a Primeira Lei da Termodinâmica (conservação de energia) aplicada a ciclos, e vamos precisar usar a relação entre
,
e
.
Passo 2
Na Primeira Lei para um ciclo completo, a variação de energia interna
é zero, porque volta ao estado inicial. Logo vale:
Mas o calor líquido é a diferença entre o que entra e o que sai:
Passo 3
Agora é só botar os números que a gente confia:
Substituindo em
, temos
Resposta
O valor correto de
é 300 cal.