Uma máquina de Carnot tem potência de saída de 150 kW e opera entre dois reservatórios a
e
.
(a) (1pt.) Qual a quantidade de energia que entra na máquina por calor por hora?
(b) (1pt.) Qual a quantidade de energia que é perdida por calor por hora?
(a) (1pt.) Qual a quantidade de energia que entra na máquina por calor por hora?
(b) (1pt.) Qual a quantidade de energia que é perdida por calor por hora?
Passo 1
O enunciado dá uma máquina de Carnot que entrega trabalho com potência de saída
e opera entre dois reservatórios a temperaturas de
e
. Queremos (a) a energia que entra por calor por hora, e (b) a energia perdida por calor por hora. Para resolver, usamos a eficiência de Carnot e a relação entre trabalho e calor absorvido:
Passo 2
Convertendo as temperaturas para Kelvin:
Logo a eficiência de Carnot é
Passo 3
Da definição
temos
Como a potência de saída é
, a potência de calor absorvido é
Em uma hora
, a energia absorvida é
Passo 4
A energia rejeitada
é a diferença entre o calor absorvido e o trabalho realizado:
Em uma hora, essa perda é
Resposta
(a)
(b)
(b)