Question

A Revolução Industrial nos trouxe o desenvolvimento das máquinas térmicas, como, por exemplo, uma locomotiva a vapor. Determinada máquina térmica que funciona em ciclos, com frequência de 20 ciclos/s, recebe 800 J de calor de uma fonte quente enquanto rejeita 600 J de calor para uma fonte fria em cada ciclo. Está correto afirmar que

a) o período de funcionamento da máquina é de 0,5s.
b) o trabalho realizado pela máquina vale 200 J, independentemente do tempo de funcionamento da máquina.
c) a principal característica de uma máquina térmica é seu alto rendimento.
d) o rendimento dessa máquina é 75%.
e) a potência útil da máquina é de 4,0 kW.

*Preciso dos cálculos*​

Answer 1

Resposta: alternativa e)

A Segunda Lei da Termodinâmica diz que:

• Qq: Calor da fonte quente, τ: trabalho e Qf: Calor da fonte fria

Qq=τ+Qf

De acordo com o anunciado, Qq=800 J e Qf=600 J:

800=τ+600

τ=200 J

A maquina realiza trabalho de 200 J a cada ciclo.

Em um segundo, são realizados 20 ciclos. Assim, em um segundo, o trabalho realizado é:

τ=200.20

τ=4000 J

Portanto, a potência é de 4000 J/s.

4000 J/s=4000 W= 4 kW