Uma máquina térmica efetua 20 ciclos a cada
. Em cada ciclo, ela retira
de uma fonte a alta temperatura e cede
para a fonte fria. Considerando
, determine:
Qual é o trabalho realizado pelo motor da máquina em cada ciclo?
Qual é o trabalho realizado pelo motor da máquina em cada ciclo?
Passo 1
Beleza, então o enunciado diz que a gente tem uma máquina térmica que faz 20 ciclos em 4,0 s. Em cada ciclo ela retira 1,2 kcal da fonte quente e entrega 0,8 kcal pra fonte fria. A matéria aqui é Termodinâmica básica, mais especificamente a Primeira Lei (conservação de energia) aplicada a máquinas térmicas. Vamos precisar:
- Entender que o trabalho por ciclo é a diferença entre o calor recebido e o calor cedido.
- Converter calorias em joules usando a relação
.
Passo 2
A Primeira Lei da Termodinâmica, pra uma máquina que faz ciclos, diz que o trabalho realizado
é a diferença entre o calor que entra
e o calor que sai
:
Aqui temos:
Então em kcal:
Passo 3
Só falta passar de kcal pra joules. Primeiro lembrando que
, e cada caloria vale
. Logo:
Fazendo a conta:
Resposta
O trabalho realizado pelo motor em cada ciclo é
.