Um aluno um tanto quanto distraído informa que certa máquina térmica absorve, em cada ciclo, uma quantidade de calor Q1=500 cal, realizando um trabalho de W=200 cal e rejeitando
para a fonte fria uma quantidade de calor Q2=400 cal.
Ao refazer suas medidas, nosso aluno distraído verificou que havia um engano na medida de Q2. Qual seria, então, o valor coreto dessa grandeza?

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 De é zero, porque volta ao estado inicial. Logo vale:
Q1 - Q2 = W Longrightarrow Q1 = W + Q2 íí
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:
Q1 = 500 cal, W = 200 cal
Substituindo em 500 = 200 + Q2 Longrightarrow Q2 = 500 - 200 = 300 cal , temos

Resposta

O valor correto de é 300 cal.

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