Um trator agrícola é utilizado para arar o solo em uma fazenda. O trator possui um motor a diesel que converte energia química em energia mecânica para movimentar o equipamento. Suponha que o trator tenha uma potência de 60 kW e um rendimento de
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Lembre-se de que é necessário converter a unidade de potência de quilowatts para watts (
) (
).
Qual é a energia mecânica fornecida pelo motor do trator em joules durante uma hora de trabalho?
Lembre-se de que é necessário converter a unidade de potência de quilowatts para watts (
Qual é a energia mecânica fornecida pelo motor do trator em joules durante uma hora de trabalho?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! Primeiro, vamos entender o que está sendo pedido. Temos um trator agrícola com um motor a diesel que tem uma potência de 60 kW e um rendimento de 85%. Queremos descobrir qual é a energia mecânica que esse motor fornece em joules durante uma hora de trabalho. Para isso, vamos precisar:
- Converter a potência de quilowatts para watts.
- Converter o tempo de horas para segundos.
- Aplicar a fórmula da energia considerando o rendimento.
Passo 2
Primeiro, vamos converter a potência de quilowatts para watts. Sabemos que:
Então, multiplicamos 60 kW por 1000 para obter:
Passo 3
Agora, vamos converter o tempo de horas para segundos. Sabemos que:
Então, uma hora é igual a 3600 segundos.
Passo 4
A eficiência do motor é de 85%, o que significa que apenas 85% da energia química é convertida em energia mecânica. Vamos representar isso como um decimal:
Passo 5
A fórmula para calcular a energia mecânica fornecida pelo motor é:
Substituindo os valores que já convertemos:
Passo 6
Vamos calcular passo a passo:
Primeiro, multiplicamos a potência pelo tempo:
Primeiro, multiplicamos a potência pelo tempo:
Agora, aplicamos a eficiência:
Resposta
A energia mecânica fornecida pelo motor do trator durante uma hora de trabalho é de 183.600.000 joules.