Question

Uma máquina térmica ideal, operando sob o ciclo de Carnot, converte uma quantidade de energia igual a 800J em trabalho útil, por ciclo. A máquina trabalha com fontes térmicas a 400K e 500K, denominadas fonte fria e fonte quente, respectivamente. Determine a quantidade de calor rejeitado á fonte fria.

Answer 1

Os valores que vc tem são T1 = 500K T2 = 400K e W(trabalho) = 800J
Primeiramente vc vai aplicar os valores a fórmula do rendimento da máquina n = 1 - T2 / T1, para descobrir o rendimento; depois vc vai usar o valor que encontrou do rendimento em outra fórmula do rendimento da máquina n = W / Q1, para descobrir Q1 (quantidade de calor retirada da fonte quente); depois vc vai usar o valor que encontrou do Q1 na equação da máquina térmica W = Q1 - Q2, para descobrir Q2 (quantidade de calor rejeitada para a fonte fria).
Portanto:
n = 1 - 400 / 500 → n = 1 / 1 - 400 / 500 → (tirando MMC entre 1 e 5) n = 1 - 400 / 500 → (denominador novo dividido pelo denominador antigo e multiplicado pelo numerador) n = 500 - 400 / 500 → n = 100 / 500 → n = 0,2 (ou 20%)
0,2 = 800 / Q1 → 0,2 / 1 = 800 / Q1 → (multiplicação cruzada) 0,2.Q1 = 800 → (isolando Q1) Q1 = 800 / 0,2 → Q1 = 4000J
800 = 4000 - Q2 → (isolando Q2) Q2 = 4000 - 800 → Q2 = 3200J

Answer 2

A quantidade de calor rejeitado na fonte fria é de 3200 Joules.

Máquinas Térmicas

O Ciclo de Carnot é um ciclo no qual operaria uma máquina térmica ideal.  Nas máquinas térmicas, nem todo o calor recebido na fonte quente é transformado em trabalho.

A relação entre as temperaturas absolutas nas fontes quente e fria e o rendimento de uma máquina térmica ideal segue expressa abaixo-

n = 1 - T₂/T₁

Onde,

• T₁ ⇒ temperatura na fonte quente
• T₂ ⇒ temperatura na fonte fria

n = 1 - 400/500

n = 1 - 0,8

n = 0,20

Ou seja, 20% do calor recebido na fonte quente é convertido em trabalho.

T = 800 Joules

n. Q = 800

0,20. Q = 800

Q = 4000 Joules

Se de 4000 joules, 800 joules foram convertidos em trabalho, teremos-

Qfria = 4000 - 800

Qfria= 3200 Joules

Saiba mais sobre as Máquinas Térmicas em,

brainly.com.br/tarefa/22128477

#SPJ5