Question

(PUCRS) Uma máquina térmica opera entre duas fontes a temperaturas constantes. Considerando que essas fontes estão a 27ºC e 327ºC e que a máquina retira 100 kJ da fonte quente a cada ciclo, qual é a energia útil obtida por essa máquina por ciclo?

a) 27 kJ
b) 91 kJ
c) 9 kJ
d) 50 kJ
e) 32,7 kJ

Answer 1

50kj = Resposta!

Explicação:

Primeiro você deve passar as temperaturas que estão em graus C°

para K.

27C° = 300k fazendo a conversão.

327C°=600k o mesmo processo.

Agora você joga na fórmula do rendimento do ciclo de carnot, a questão não diz especificamente mas fala em temperaturas constantes. Logo vem:

N - Rendimento

Qq (Quantidade de calor da fonte quente).

Qf (Quantidade de calor da fonte fria).

Tf (Temperatura da fonte fria).

Tq (Temperatura da fonte quente).

N=Qf/Qq=Tf/Tq

Você não tem o Qf, então use N=Tf/Tq

Logo, N=300k/600k = 0,5

Agora usa a fórmula geral do rendimento para máquinas térmicas, a usada anteriormente é específica para ciclos de carnot.

W -Trabalho ( O que a questão quer)

N= W/Qq Substituindo as informações:

0,5= w/100.10³ 10³=k

W= 100.10³.05 = 50.10³ = 50kj

Answer 2

A energia útil obtida por essa máquina por ciclo é de 50KJ.

Letra D

Máquinas Térmicas

As máquinas térmicas funcionam de acordo com a Primeira Lei da Termodinâmica.

As máquinas térmicas recebem uma quantidade de calor e parte dessa quantidade de calor é transformada em trabalho.

A razão entre a quantidade de calor que a máquina recebe e a quantidade de calor que ela consegue converter em trabalho é igual ao rendimento da máquina térmica.

n = T/Q

Onde,

• n = rendimento
• Q = calor na fonte quente
• T = trabalho

O rendimento de uma máquina térmica pode também ser calculado da seguinte forma-

n = 1 - T₂/T₁

Onde,

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

Calculando o rendimento da máquina-

n = 1 - (27 + 273)/(327 + 273/

n = 1 - 0,5

n = 0,50

Calculando a energia útil obtida (Trabalho)-

n = T/Q

0,5 = T/100. 10³

T = 50. 10³J

T = 50 KJ

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