USE SEMPRE AS UNIDADES NO SISTEMA SI (Internacional, MKS).
Um gás ideal realiza um ciclo de Carnot. A expansão isotérmica ocorre a 225^circ C e a compressão isotérmica ocorre a 50,0^circ C. O gás absorve 1500 J de calor do reservatório quente durante a expansão isotérmica.
Encontre o calor rejeitado para o reservatório frio em cada ciclo.

Passo 1

Beleza, vamos resumir o que a questão diz e o que precisamos.
• Enunciado em poucas palavras: um gás ideal faz um ciclo de Carnot, com expansão isotérmica a 225 °C e compressão isotérmica a 50 °C. Durante a expansão, o gás recebe 1500 J do reservatório quente. Temos de achar quanto de calor é rejeitado ao reservatório frio.
• Conteúdo da matéria: termodinâmica – ciclo de Carnot.
• O que vamos precisar:
  1. Converter temperaturas de °C para Kelvin.
  2. Lembrar que a eficiência de Carnot é
    .
  3. Relacionar eficiência com calor trocado:
    , daí achamos .

Passo 2

Primeiro, converte as temperaturas para Kelvin (SI):

Passo 3

Agora, escreve a eficiência do ciclo de Carnot:
eta ;=; 1 ;-; TfriaTquente,

Passo 4

Também sabemos que a eficiência é a fração do calor que vira trabalho, ou seja,
eta = Qh - QcQh Longrightarrow Qc = Qh ,l(1 - etar),
Mas, usando a fórmula de Carnot, temos
1 - eta = 1 - l(1 - TfriaTquenter) = TfriaTquente,
Logo
Qc = Qh ,TfriaTquente,

Passo 5

Basta colocar os valores:
Qc = 1500; J ;times; 323,15; K498,15; K approx 1500 times 0,6486 approx 973,0; J

Resposta

O gás rejeita cerca de para o reservatório frio em cada ciclo.

Exercícios relacionados