Enunciado

Uma máquina de Carnot cujo reservatório quente está a uma temperatura de 620   K absorve 550   J de calor nessa temperatura em cada ciclo e fornece 335   J para o reservatório frio. a) Qual é o trabalho produzido pela máquina durante cada ciclo? b) Qual é a temperatura da fonte fria? c) Qual é a eficiência térmica do ciclo?

Passo 1

a) Parte do calor absorvido do reservatório quente é convertida em trabalho pela maquina, e o resto é despejado no reservatorio frio, então precisamos fazer a diferença entre o calor maior, que foi absorvido e o calor liberado, esse será o valor do trabalho:

W = Q H - Q C

Substituindo so valores:

W = 550   J - 335   J = 215   J

Passo 2

b) Usamos a equação do ciclo de Carnot:

Q C Q H = T C T H

E isolamos T C que é a temperatura do reservatório frio:

T C = T H Q C Q H

E com os valores, ela será:

T C = 620   K 335   J 550   J = 378   K

Passo 3

c) A eficiência do ciclo de Carnot é dada por:

e = 1 - T C T H

Com os valores do passo 2 e do enunciado para as temperaturas:

e = 1 - 378   K 620   K e = 0,390

e = 39,0 %

Resposta

a   215   J

b   378   K

e = 39,0 %

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Explique por que a seguinte afirmativa é verdadeira: Para aumentar o rendimento de uma máquina de Carnot você deve aumentar o máximo possível a diferença entre as duas temperaturas de operação; mas, p
Uma máquina de Carnot opera entre um reservatório frio, a 27°C, e um reservatório quente, a 127°C. Seu rendimento é:21%;25%;75%;79%.
Motores modernos de automóveis a gasolina possuem rendimento de cerca de 25%. Qual é, aproximadamente, a porcentagem de calor de combustão não usada para o trabalho, mas liberada como calor?25%;50%;75
Para aumentar o rendimento de uma máquina térmica de Carnot, você deve:Diminuir a temperatura do reservatório quente;Aumentar a temperatura do reservatório frio;Aumentar a temperatura do reservatório
Esboce um diagrama SV para o ciclo de Carnot com um gás ideal.