Exercícios Resolvidos de Máquinas Térmicas e Refrigeradores

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Enunciado

Uma dada quantidade de calor é absorvida por uma máquina térmica a partir de um forno a uma taxa de 80   M W . Se o calor que a máquina rejeita é absorvido por um rio a uma taxa de 60   M W , a eficiência térmica da máquina é:

(a) 25 %  

(b) 75 %  

(c) 17,5 %  

(d) Nenhuma das respostas.

Passo 1

Olha, pelo desenho e obedecendo a Primeira Lei, a gente consegue ver que:

Q Q = W + Q F

Mas o problema nos deu a quantidade de calor por segundo ( W a t t s ). Isso não será um problema!! Pois como ele quer a eficiência dessa máquina, podemos considerar o tempo como 1 segundo, já que a eficiência dessa máquina será sempre igual.

Passo 2

Pela relação do passo anterior:

Q Q = W + Q F → W = Q Q - Q F

W = 80 ∙ 10 6 - 60 ∙ 10 6 = 20 ∙ 10 6   J

Passo 3

Agora, podemos calcular a eficiência da máquina:

η = W Q Q

η = 20 ∙ 10 6 80 ∙ 10 6 = 1 4 = 0,25

Isso nos dá uma eficiência de 25 % .

Resposta

Alternativa (a).

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