Enunciado

Ver Outros Exercícios
desse livro

Uma máquina de Carnot opera entre as temperaturas 235 ° C e 115 ° C , absorvendo 6,3 . 10 4 J por ciclo na temperatura mais alta. ( a ) Qual é a eficiência da máquina? ( b ) Qual é o trabalho por ciclo que esta máquina é capaz de realizar?

Passo 1

A eficiência é dada por:

ε = 1 - Q F Q Q

E em termos das temperaturas:

ε = 1 - T F T Q

Passando para Kelvin as temperatuas, temos: T F = 388 K e T Q = 508 K , substituindo na fórmula da eficiência temos:

ε = 1 - 388 508 = 0,23 = 23 %

Passo 2

Para determinar o trabalho, temos:

ε = W Q Q

Como no passo anterior determinamos a eficiência, basta substituir:

0,23 = W 6,3 . 10 4

W = 14490 J

Resposta

( a ) 23 %

( b ) 14490 J

Exercícios de Livros Relacionados

Uma máquina de Carnot de 500 W opera entre fontes de calor a temperaturas constantes de 100 ° C e 60 ° C . Qual é a taxa com a qual a energia é ( a ) absorvida pela máquina na form...
Uma máquina de Carnot trabalha entre dois reservatórios de calor a temperaturas T q = 300 K e T f = 200 K . (a) Qual é o seu rendimento? (b) Se ela absorve 100 J de calor do reserv...
Um inventor construiu uma máquina térmica X que, segundo ele, possui uma eficiência e X maior que a eficiência e de uma máquina térmica operando entre as mesmas temperaturas. Supon...
No ciclo mostrado na Figura 19-19, 1,00 mol de um gás diatômico ideal está inicialmente a uma pressão de 1,00 atm e a uma temperatura de 0,0ºC. O gás é aquecido a um volume constan...
Uma máquina de Carnot cuja fonte fria está a 17 ° C   tem uma eficiência de 40 % . De quanto deve ser aumentada a temperatura da fonte quente para que a eficiência aumente para 50 ...
Uma máquina de Carnot tem uma eficiência de 22 % . Ela opera entre duas fontes de calor de temperatura constante cuja diferença de temperatura é 75 ° C . Qual é a temperatura da ( ...
A Figura 19-12 mostra um ciclo termodinâmico para um gás ideal em um diagrama ST. Identifique este ciclo e esboce-o em um diagrama PV.
Um dispositivo de Carnot extrai 5,0   k J de calor de um corpo a - 10   ° C . Que trabalho é realizado quando o dispositivo rejeita calor para o ambiente a uma temperatura de a) 25...
Uma máquina ideal de Carnot funciona entre 500   ° C e 100   ° C com um fornecimento de calor de 250   J por ciclo. a) Que quantidade de calor é fornecida ao reservatório frio em c...
Uma máquina que produz gelo opera com um ciclo de Carnot. Ela recebe calor da água a 0   ° C e rejeita calor para uma sala a 24   ° C . Suponha que 85,0   k g de água a 0   ° C sej...
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...
Um refrigerador de Carnot opera entre dois reservatórios de temperaturas 320   K e 270   K . a) Se em cada ciclo o refrigerador recebe 415   J de calor do reservatório a 270   K , ...