li O reservatório quente de uma máquina térmica consiste em vapor a 100ºC, enquanto o reservatório frio é gelo a 0ºC. Em 1.0 h de operação, 10 kg de vapor condensam e 55 kg de gelo derretem.
Qual é a potência de saída da máquina?
Passo 1
Opa galeeeeera! Hoje vamos calcular a potencia de uma maquina térmica.
Para calcular essa potencia precisamos lembrar da definição:
Onde é a potencia, é o trabalho e é o tempo necessário para realizar este trabalho.
E lembrado que o calor especifico da água é de 1 cal/g.°C, do gelo é 0.5 cal/g.°C de e o calor latente de fusão da água é de 80 cal/g.
Passo 2
Sabemos que a energia se conserva, então a energia que entra na maquina ( ) é gasta ou como trabalho ( ) ou como degeto na fonte fria ( ). Isto pode ser expressado na equação:
Passo 3
Sabemos que o calor latente de fusão da água é de 80 cal/g e o de evaporação é de 540 cal/g, assim podemos descobrir a quantidade de calor da fonte quente e da fonte fria:
Aplicando estes valores na equação do passo 2:
Passo 4
Substituindo na equação da potencia: