Enunciado

Uma máquina térmica absorve 100 J de calor do reservatório quente e libera 60 J   de calor para o reservatório frio, em cada ciclo. (a) Qual é o seu rendimento? (b) Se cada ciclo leva 0,50 s , determine a potencia da máquina.

Passo 1

  1. Primeiro vamos achar o trabalho que a máquina faz. Isso a gente consegue pela conservação de energia!
  2. Q q = Q f + W

    100 J = 60 J + W

    W = 40 J

    O rendimento da máquina térmica é:

    η = W Q q

    η = 40 J 100 J

    η = 40 %

    Passo 2

  3. A potencia é a variação do trabalho no tempo. Mas, da equação do rendimento, a gente consegue escrever o seguinte:

η = W Q q → W = Q q η

Então, para a potência:

P = d W d t = d d t η Q q

P = η d Q q d t

Substituindo valores:

P = 0.40 100 J 0.50 s

P = 80 W

Resposta

  1. η = 40 %
  2. P = 80 W
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