Enunciado

Você projeta uma máquina que absorve 1,50 × 10 4   J de calor a 650   K com cada ciclo e rejeita calor a uma temperatura de 350   K . A máquina completa 240   ciclos em 1 minuto. qual é o máximo rendimento de potência teórico da sua máquina, em cavalos-vapor?

Passo 1

Para podermos encontrar a potência máxima, vamos precisar do trabalho da máquina, como o enunciado deu para a gente as temperaturas dos reservatórios e o calor absorvido, podemos usar a equação do ciclo de Carnot:

Q C Q H = T C T H

E usarmos o calor rejeitado, que não temos, na equação de trabalho para a máquina térmica:

W = Q H - Q C

Que é a diferença entre o calor absorvido e o rejeitado.

A equação fica:

W = Q H - | Q H | T C T H

W = Q H 1 - T C T H

Passo 2

Agora basta usarmos isso na equação de potência multiplicada pelo número de ciclos:

P = 240 W t

P = 240 Q H 1 - T C T H t

E substituirmos os valores:

P = 240 1,50 × 10 4   J 1 - 350   K 650   K 60   s

P = 2,77 × 10 4   W = 37,7   C V

Resposta

P = 2,77 × 10 4   W = 37,7   C V

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

a) Mostre a eficiência e de uma maquina de Carnot e o coeficiente de desempeneho K de um refrigerador de Carnot são relacionados por K = ( 1 - e ) / e . A maquina e o refrigerador operam entre os mesm
Uma máquina térmica de Carnot possui uma eficiência térmica igual a 0,600 , e a temperatura de seu reservatório quente é 800K . Se 3000J de calor forem rejeitados para o reservatório frio em um ciclo,
Uma máquina de Carnot cujo reservatório frio está a - 90° C possui eficiência de 40 % .um engenheiro recebeu a tarefa de fazer a eficiência a aumentar para 45 % . a) De quantos graus Celsius a tempera
Você está projetando uma máquina de Carnot com 2 moles de C O 2 como substância de trabalho; o gas pode ser considerado ideal. O gas precisa ter uma temperatura máxima de 527° C e uma pressão máxima d