li Uma máquina térmica que opera entre reservatórios de energia a

20ºC e 600ºC tem 30% do máximo rendimento possível. Que quantidade de energia esta máquina deve extrair do reservatório quente

para realizar 1.000 J de trabalho?

Passo 1

Opa galeeeeera! Hoje vamos entender um pouco mais sobre o rendimento de uma máquina de Carnot.

Sabemos que a eficiência máxima de uma máquina térmica no ciclo de Carnot é dada pela equação:

η max ⁡ = 1 - T f T q = 1 - 20 + 273 600 + 273 = 66.4 %

Passo 2

Sabendo que a maquina em questão apresenta somente 30% do rendimento máximo possível, podemos calcular 30% de 66.4% e esse vai ser a eficiência real da máquina:

η = 0.30 ⋅ 0.664 = 19.9 %

Passo 3

Agora sabendo o rendimento real, podemos utilizar a definição de rendimento para calcular quanto de calor entrando no sistema é necessário para realizar 1000   J de trabalho:

η = w Q q

0.199 = 1000 Q q → Q q = 1000 0.199 = 5025   J

Resposta

5025 J

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