Uma máquina de Carnot recebe 1.500 kcal de calor de uma fonte à temperatura de 750^circ C e descarrega na fonte fria na temperatura de 150^circ C. Calcular:
a) A eficiência térmica;
b) O trabalho fornecido;
c) O calor descarregado no ambiente.

Passo 1

Beleza, a questão fala de uma máquina de Carnot que recebe de uma fonte quente a e rejeita calor a uma fonte fria a . O assunto é Termodinâmica, mais especificamente eficiência de ciclo de Carnot. Para resolver, a gente vai precisar:
  1. converter as temperaturas de °C para K;
  2. usar a fórmula da eficiência ideal ;
  3. calcular o trabalho e o calor rejeitado .

Passo 2

Primeiro, joga as temperaturas pra Kelvin (porque fórmula de eficiência exige kelvin):
Th = 750 + 273 = 1023 K, Tc = 150 + 273 = 423 K

Passo 3

Agora calcula a eficiência térmica do ciclo de Carnot:
eta ;=; 1 ;-; TcTh ;=;1 ;-;4231023 ;approx;1 - 0,4134 ;=;0,5866 ;=;58,66%

Passo 4

Com a eficiência em mão, o trabalho gerado é
W ;=;eta ;Qh ;=;0,5866times1500 kcal ;approx;879,9 kcal ;approx;880 kcal

Passo 5

O calor rejeitado para a fonte fria Qc = Qh - W = 1500 - 880 = 620 kcal sai da conservação de energia ( ):

Resposta

a) Eficiência térmica: .
b) Trabalho fornecido:
c) Calor descarregado:

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