Uma máquina térmica ao realizar um ciclo, retira 20 Kcal de uma fonte quente e libera 72000 J para uma fonte fria. Qual o rendimento dessa máquina, considerando que 1 cal
.
Passo 1
Beleza, então o enunciado diz: “Uma máquina térmica retira 20 kcal de uma fonte quente e libera 72 000 J para uma fonte fria. Qual é o rendimento dessa máquina?”
Conteúdo que estamos vendo: máquinas térmicas e eficiência (ou rendimento). A ideia principal é aplicar a 1ª lei da termodinâmica no ciclo e calcular o rendimento como a razão entre o trabalho realizado e o calor retirado da fonte quente. Vamos precisar converter calorias em joules, porque um Q está em kcal e o outro em J.
Conteúdo que estamos vendo: máquinas térmicas e eficiência (ou rendimento). A ideia principal é aplicar a 1ª lei da termodinâmica no ciclo e calcular o rendimento como a razão entre o trabalho realizado e o calor retirado da fonte quente. Vamos precisar converter calorias em joules, porque um Q está em kcal e o outro em J.
Passo 2
Primeiro, convertemos o calor extraído da fonte quente,
, para joules.
Sabemos que
Sabemos que
Então,
Passo 3
Agora, lembramos que o rendimento
de uma máquina térmica é dado por
onde
é o trabalho que a máquina realiza. E pela 1ª lei num ciclo temos
Aqui
. Logo
Substituindo em
:
Resposta
O rendimento da máquina é