Determine o calor recebido da fonte quente e perdido para a fonte fria por um motor a diesel que possui rendimento de 40% e realiza a cada ciclo um trabalho de 2000 J . Expresse as respostas em calorias.DADOS: 1 \mathrm{cal}=4 \mathrm{~J}.
a) 1300 cal e 550 cal
b) 1250 cal e 1000 cal
c) 750 cal e 200 cal
d) 1250 cal e 750 cal
e) 3000 cal e 5000 cal .

Passo 1

O enunciado descreve um motor a diesel que realiza trabalho de W=2000 J por ciclo e tem rendimento \eta=40\%. Precisamos calcular o calor recebido da fonte quente Q_h e o calor rejeitado para a fonte fria Q_c, e depois converter esses valores de joule para calorias usando 1\text{ cal}=4\text{ J}.

Passo 2

O rendimento de um motor térmico é definido por
\eta = \frac{W}{Q_h}.
Isolando Q_h, vem
Q_h = \frac{W}{\eta} = \frac{2000\text{ J}}{0{,}40} = 5000\text{ J}.

Passo 3

O calor rejeitado para a fonte fria é a diferença entre o calor recebido e o trabalho realizado:
Q_c = Q_h - W = 5000\text{ J} - 2000\text{ J} = 3000\text{ J}.

Passo 4

Convertendo para calorias:
Q_h = \frac{5000\text{ J}}{4\text{ J/cal}} = 1250\text{ cal}, \qquad Q_c = \frac{3000\text{ J}}{4\text{ J/cal}} = 750\text{ cal}.

Resposta

Q_h = 1250 cal e Q_c = 750 cal. (alternativa d) )

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