Question

O motor a gasolina de um caminhão consome 10.000 J de calor realiza 2000 J de trabalho mecânico 4 em cada ciclo. O calor é obtido pela queima de gasolina com calor de combustão LC = 5,0 x 104 J/g. (a) Qual é a eficiência térmica desta máquina? (b) Qual é a quantidade de calor rejeitada em cada ciclo? (c) Qual é a quantidade de gasolina queimada em cada ciclo? (d) Se o motor completa 25 ciclos por segundo, qual é a potência fornecida em watts? (e) Qual é a quantidade de gasolina queimada por segundo? E por hora

Answer 1

A) 20%.

B) 8000J.

C)  X=0,2g de gasolina queimado por ciclo.

D) 50000W.

E) v ≈ 2,6 x 10⁻⁴ L/s; v ≈ 0,9 L/h.

Explicação:

A) A eficiência quantidade de calor útil sobre calor total recebido,assim E=2000/10000=0.2 ou 20%.

B) A quantidade de calor rejeitada é a diferença entre a quantidade recebida e a realmente utilizada,ou seja,8000J.

C) 5,0 ×104 J = 1g

        10000 J=X

X=0,2g de gasolina queimado por ciclo.

D)Potência é igual ao trabalho dividido pelo tempo em que ele ocorre,assim P=25.2000/1=50000W.

E)Utilizando o conceito de quantidade de calor latente:

Q = m.L

Q = V.ρ.L

Sabemos que, a densidade da gasolina a 15°C varia de 0,720–0,775 kg/L (15 °C). Portanto, para o volume consumido:

V = Q/ρ.L

V = 10.000 J/(0,775 x 10³ g/L)(5,0 x 10⁴ J/g)

V ≈ 2,6 x 10⁻⁴ L.

Utilizando a equação da vazão:

v = V/t

v ≈ 2,6 x 10⁻⁴ L/s.

em horas:

v = 2,6 x 10⁻⁴/0,000277778

v ≈ 0,9 L/h.