Um motor funciona da seguinte forma: a cada ciclo, recebe 20,0 J de uma fonte a 100^circ C e fornece 15,0 J a uma fonte a 0,00^circ C. Sobre essa situação, calcule o trabalho realizado em cada ciclo.

Passo 1

Beleza, o enunciado diz que temos um motor térmico que, a cada ciclo, recebe de uma fonte quente a e rejeita para uma fonte fria a . Estamos em Termodinâmica, mais especificamente falando de ciclos termoelétricos e da Primeira Lei da Termodinâmica. Para resolver, vamos precisar entender o balanço de energia num ciclo: calor recebido, calor rejeitado e trabalho realizado.

Passo 2

Primeira Lei da Termodinâmica para um ciclo fechado diz que a variação de energia interna De é zero, porque o sistema retorna ao estado inicial. Então o que entra em calor, menos o que sai em calor, deve ser igual ao trabalho realizado:
W = Qin - Qout
Desse modo, isolamos o trabalho :

Passo 3

Agora é só substituir os valores que a questão deu:
Qin = 20,0 J, Qout = 15,0 J
W = 20,0 J - 15,0 J = 5,0 J

Resposta

O trabalho realizado em cada ciclo é .

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