Uma máquina térmica opera, segundo o ciclo de Carnot, entre duas fontes a 300 K e 70...
Responda: Uma máquina térmica opera, segundo o ciclo de Carnot, entre duas fontes a 300 K e 700 K, respectivamente. Se, em cada ciclo, ela retira da fonte quente 2,0 . 103 calorias, o tr...
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Por Rodrigo Ferreira em 31/12/1969 21:00:00
Gabarito: a)
Para resolver essa questão, utilizamos a eficiência de uma máquina térmica operando no ciclo de Carnot, que é dada pela fórmula:
Eficiência = 1 - (Tf / Tq)
onde Tf é a temperatura da fonte fria (300 K) e Tq é a temperatura da fonte quente (700 K). Substituindo os valores, temos:
Eficiência = 1 - (300 / 700) = 1 - 0,4286 ≈ 0,5714 ou 57,14%
A eficiência também pode ser expressa como a razão entre o trabalho realizado (W) e o calor absorvido da fonte quente (Qq), ou seja, W/Qq = Eficiência. Sabendo que a máquina absorve 2,0 . 10^3 calorias da fonte quente, e que 1 cal = 4,2 J, convertemos o calor para joules:
Qq = 2,0 . 10^3 cal * 4,2 J/cal = 8400 J
Agora, calculamos o trabalho realizado (W):
W = Eficiência * Qq = 0,5714 * 8400 J ≈ 4800 J
Portanto, o trabalho realizado por ciclo é aproximadamente 4800 J, que corresponde à alternativa (a).
Para resolver essa questão, utilizamos a eficiência de uma máquina térmica operando no ciclo de Carnot, que é dada pela fórmula:
Eficiência = 1 - (Tf / Tq)
onde Tf é a temperatura da fonte fria (300 K) e Tq é a temperatura da fonte quente (700 K). Substituindo os valores, temos:
Eficiência = 1 - (300 / 700) = 1 - 0,4286 ≈ 0,5714 ou 57,14%
A eficiência também pode ser expressa como a razão entre o trabalho realizado (W) e o calor absorvido da fonte quente (Qq), ou seja, W/Qq = Eficiência. Sabendo que a máquina absorve 2,0 . 10^3 calorias da fonte quente, e que 1 cal = 4,2 J, convertemos o calor para joules:
Qq = 2,0 . 10^3 cal * 4,2 J/cal = 8400 J
Agora, calculamos o trabalho realizado (W):
W = Eficiência * Qq = 0,5714 * 8400 J ≈ 4800 J
Portanto, o trabalho realizado por ciclo é aproximadamente 4800 J, que corresponde à alternativa (a).
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