Um motor térmico operando consistentemente entre dois reservatórios tem uma entrada de calor de 20 MJ e uma exaustão de calor de 14 MJ a cada hora.
Quanto trabalho é realizado em uma hora?
Quanto trabalho é realizado em uma hora?
Passo 1
Vamos lá! A questão fala sobre um motor térmico que opera entre dois reservatórios de calor. A gente precisa calcular quanto trabalho esse motor realiza em uma hora. Para resolver isso, vamos usar os conceitos de termodinâmica, especificamente a primeira lei da termodinâmica, que relaciona calor e trabalho.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar os dados que a gente tem:
- Entrada de calor (Q<sub>in</sub>): 20 MJ/h
- Exaustão de calor (Q<sub>out</sub>): 14 MJ/h
Passo 3
A primeira lei da termodinâmica para um motor térmico em um ciclo completo é dada por:
Onde:
- $ Q_{in} $ é o calor que entra no motor.
- $ Q_{out} $ é o calor que sai do motor.
- $ W $ é o trabalho realizado pelo motor.
Passo 4
Vamos substituir os valores que temos na fórmula:
Passo 5
Fazendo a subtração:
Resposta
O trabalho realizado pelo motor em uma hora é de 6 MJ.