Question

Uma máquina térmica que trabalha entre as temperaturas 27°C e 327°C possui 80% do rendimento ideal para uma máquina térmica. Se essa máquina recebe 1000 J da fonte quente, qual é o trabalho realizado por ela?

Answer 1

Resposta:

O rendimento ideal (máximo) para uma máquina térmica é dada quando esta opera em um Ciclo de Carnot. Sendo $T_c$ e $T_h$ as temperaturas da fonte fria e quente em Kelvin (para transformar uma temperatura em ºC para Kelvin, basta somar 273), respectivamente, a eficiência máxima pode ser calculada por:

$e_{carnot}=1-\frac{T_c}{T_h}=1-\frac{27+273}{327+273}\\e_{carnot}=0,5$

Como a máquina possui 80% do rendimento ideal, seu rendimento real será:

$e=0,8*e_{carnot}\\e=0,8*0,5\\e=0,4$

Por fim, o trabalho realizado por uma máquina térmica pode ser calculado conhecendo-se sua eficiência e o calor que entra na font quente $Q_h$. Logo:

$W=e*Q_h\\W=0,4*1000\\W=400 \ J$

Resposta: o trabalho realizado pela máquina é de 400 J

Bons estudos!! Espero ter ajudado