Uma máquina térmica trabalha extraindo da fonte quente 300 J de calor e rejeitando para a fonte fria 150 J , em cada ciclo.
Qual é o trabalho realizado por ela em cada ciclo?
Qual é o trabalho realizado por ela em cada ciclo?
Passo 1
Beleza, vamos recapitular o enunciado. A questão é de Termodinâmica (Lei Primeira) e pede para calcular o trabalho que a máquina térmica realiza num ciclo. A máquina retira da fonte quente
e rejeita para a fonte fria
. Para resolver, vamos usar a Primeira Lei da Termodinâmica para ciclos, isto é, a conservação da energia (variação da energia interna é zero num ciclo).
Passo 2
Na Primeira Lei da Termodinâmica, a variação de energia interna
num ciclo é zero, então tudo o que entra como calor vira trabalho mais calor que sai:
Reorganizando para o trabalho
:
Isso acontece porque, num ciclo, a máquina não armazena energia interna, ela só transforma calor em trabalho e descarrega o resto.
Passo 3
Agora é só substituir os valores que o enunciado deu:
Ou seja, a diferença entre o calor que entra e o que sai é o trabalho que fica disponível.
Resposta
O trabalho realizado pela máquina em cada ciclo é