Um motor térmico, que opera segundo o ciclo de Carnot entre fontes cujas temperaturas são de 300 K e 500 K , recebe 2000 J de calor da fonte quente. Calcule a eficiência do motor, o calor rejeitado para fonte fria e o trabalho realizado em cada ciclo. R.:
;
;
800J.
Passo 1
O enunciado descreve um motor térmico operando segundo o ciclo de Carnot entre uma fonte quente a
e uma fonte fria a
. Sabemos que ele recebe
da fonte quente. Para resolver, vamos usar a eficiência ideal do ciclo de Carnot
e a primeira lei da termodinâmica, que em cada ciclo dá
Passo 2
Calcular a eficiência do ciclo de Carnot usando
Em porcentagem,
.
Passo 3
Determinar o trabalho realizado por ciclo. Como
, obtemos
Passo 4
Encontrar o calor rejeitado à fonte fria pela conservação de energia:
Resposta
A eficiência é
, o calor rejeitado é
e o trabalho realizado é
.