Um motor transfere 2,00 \times 10^{3} \mathrm{~J} de calor de um reservatório quente durante um ciclo e transfere 1,50 \times 10^{3} \mathrm{~J} para um reservatório frio.
Qual é o rendimento do motor?

Passo 1

O enunciado diz que um motor recebe do reservatório quente o calor
Q_h = 2,00 \times 10^3\\ \text{J}
e rejeita ao reservatório frio o calor
Q_c = 1,50 \times 10^3\\ \text{J}.
Queremos o rendimento do motor, que é definido como a razão entre o trabalho útil W e o calor absorvido Q_h. Pela primeira lei num ciclo completo, a variação de energia interna é zero, logo
W = Q_h - Q_c.

Passo 2

Calculamos o trabalho W realizado pelo motor:
W = Q_h - Q_c = \bigl(2,00 \times 10^3\bigr) - \bigl(1,50 \times 10^3\bigr)\\ \text{J} = 0,50 \times 10^3\\ \text{J} = 5,00 \times 10^2\\ \text{J}.

Passo 3

O rendimento \eta é
\eta = \frac{W}{Q_h} = \frac{5,00 \times 10^2}{2,00 \times 10^3} = 0{,}25.
Em porcentagem, isso equivale a 25\%.

Resposta

O rendimento do motor é 25\%.

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