A eficiência de um motor térmico é definida como a razão entre o trabalho por ele realizado e o calor por ele recebido durante um ciclo completo de seu funcionamento. Considere um motor que recebe 440 J de calor por ciclo, que tem uma eficiência de
e que completa um ciclo de funcionamento a cada 0,02 segundos. Determine a potência fornecida por esse motor.
Passo 1
O enunciado trata de um motor térmico que recebe
J de calor por ciclo, tem eficiência de
e completa cada ciclo em
s. Queremos achar a potência média fornecida pelo motor, sabendo que eficiência
relaciona trabalho por ciclo
e calor recebido
via
.
Passo 2
Calcular o trabalho realizado por ciclo usando a definição de eficiência:
Passo 3
Determinar quantos ciclos o motor faz por segundo. Se cada ciclo leva
s, então a frequência é
Passo 4
A potência é o trabalho por segundo, ou seja, trabalho por ciclo vezes número de ciclos por segundo:
Resposta
A potência fornecida por esse motor é de
W.