Uma máquina de Carnot recebe 1.500 kcal de calor de uma fonte à temperatura de
e descarrega na fonte fria na temperatura de
. Calcular:
a) A eficiência térmica;
b) O trabalho fornecido;
c) O calor descarregado no ambiente.
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:
- converter as temperaturas de °C para K;
- usar a fórmula da eficiência ideal
; - calcular o trabalho
e o calor rejeitado .
Passo 2
Primeiro, joga as temperaturas pra Kelvin (porque fórmula de eficiência exige kelvin):
Passo 3
Agora calcula a eficiência térmica do ciclo de Carnot:
Passo 4
Com a eficiência em mão, o trabalho gerado é
Passo 5
O calor rejeitado para a fonte fria
sai da conservação de energia (
):
Resposta
a) Eficiência térmica:
.
b) Trabalho fornecido:
c) Calor descarregado:
b) Trabalho fornecido:
c) Calor descarregado: