Em cada ciclo de operação, um motor térmico recebe 440J de calor e realiza trabalho com
de eficiência. Para um ciclo, determine
O calor retirado do motor
O calor retirado do motor
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre um motor térmico que, em cada ciclo de operação, recebe 440 J de calor e realiza trabalho com 28% de eficiência. Nosso objetivo aqui é descobrir quanto de calor é retirado do motor nesse ciclo. Para resolver isso, vamos usar conceitos básicos de termodinâmica, especificamente a relação entre calor, trabalho e eficiência de um motor térmico.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que significa a eficiência de um motor térmico. A eficiência (η) é dada pela relação entre o trabalho realizado (W) e o calor recebido (Q_in):
Aqui, η = 28% ou 0,28, e Q_in = 440 J.
Passo 3
Vamos calcular o trabalho realizado pelo motor. Usando a fórmula da eficiência:
Substituindo os valores:
Então, o motor realiza 123,2 J de trabalho em cada ciclo.
Passo 4
Agora, precisamos encontrar o calor retirado do motor, que é o calor que o motor expulsa para o ambiente, conhecido como Q_out. Para isso, usamos a Lei da Termodinâmica, que nos diz que a energia total não se cria nem se destrói, apenas se transforma. Assim:
Queremos isolar o Q_out:
Passo 5
Substituindo os valores que já temos:
Então, o calor retirado do motor é 316,8 J.
Passo 6
Para finalizar, arredondando para uma casa decimal ou valor inteiro se preferir:
Resposta
O calor retirado do motor é 317 Joules.