Uma máquina de Carnot opera entre as temperaturas
máquina realiza 1200 J de trabalho em cada ciclo, que leva
.
(b) Qual é a potência média da máquina?
(b) Qual é a potência média da máquina?
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que a questão está nos pedindo. Estamos lidando com uma máquina de Carnot, que é um tipo de máquina térmica, operando entre duas temperaturas: a temperatura quente $ T_{H} = 850 , \mathrm{K} $ e a temperatura fria $ T_{F} = 300 , \mathrm{K} $. A máquina realiza um trabalho de $ 1200 , \mathrm{J} $ a cada ciclo, e cada ciclo leva $ 0,25 , \mathrm{s} $. Precisamos calcular a potência média dessa máquina. Para resolver, vamos precisar entender o conceito de potência e como ela está relacionada ao trabalho e ao tempo.
Passo 2
Potência é uma medida de quão rapidamente o trabalho está sendo realizado. A fórmula para potência ($ P $) é:
Onde:
- $ W $ é o trabalho realizado.
- $ \Delta t $ é o tempo em que o trabalho é realizado.
Passo 3
Agora, substituímos os valores fornecidos na fórmula. Sabemos que o trabalho $ W = 1200 , \mathrm{J} $ e o tempo $ \Delta t = 0,25 , \mathrm{s} $.
Passo 4
Calculando a potência:
Resposta
A potência média da máquina é $ 4800 , \mathrm{W} $.