Em cada ciclo de operação, um motor térmico recebe 440J de calor e realiza trabalho com 28 % de eficiência. Para um ciclo, determine
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):
eta = WQin
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:
W = eta times Qin
Substituindo os valores:
W = 0,28 times 440,J = 123,2,J
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:
Qin = W + Qout
Queremos isolar o Q_out:
Qout = Qin - W

Passo 5

Substituindo os valores que já temos:
Qout = 440,J - 123,2,J = 316,8,J
Então, o calor retirado do motor é 316,8 J.

Passo 6

Para finalizar, arredondando para uma casa decimal ou valor inteiro se preferir:
Qout approx 317,J

Resposta

O calor retirado do motor é 317 Joules.

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