Question

(Esc. Naval 2020) Urna máquina térmica realiza a cada ciclo um trabalho de 8.102 J, com uma eficiência de 20%. Considerando que essa máquina opere segundo um ciclo de Carnot, com a fonte fria a uma temperatura de 300 K, qual é a temperatura da fonte quente e quanto calor é cedido para a fonte fria, respectivamente? Escolha uma opção: a. 400 K e 3200 J b. 375 K e 3200 J c. 400 K e 4000 J d. 375 K e 4000 J

Answer 1

τ = 8 × 10²

η = 20% = 0,2

Tf = 300K

Tq = ? e Qf = ?

$n = \frac{Trabalho}{Qq} \\\\0,2 = \frac{8.10^{2}}{Qq} \\\\Qq = 4000J\\\\Trabalho = |Qq| - |Qf|\\8.10^2 = 4000 - |Qf|\\Qf = 3200J\\\\n = 1 - \frac{Tf}{Tq} \\\\0,2 = 1 - \frac{300}{Tq} \\\\\frac{300}{Tq} = 0,8\\\\Tq = 375K\\\\Alternativa: A$

Answer 2

A temperatura da fonte quente é 375K e o calor cedido para a fonte fria é de 3200 Joules.

b. 375 K e 3200 J

Máquinas Térmicas

O Ciclo de Carnot é um ciclo no qual operaria uma máquina ideal. As transformações gasosas que envolvem esse ciclo seguem abaixo-

• Uma expansão isotérmica e uma adiabática
• Uma contração isotérmica e uma adiabática

Em uma máquina térmica, a razão entre a quantidade de calor recebida e a quantidade de calor que ela consegue converter em trabalho é igual ao rendimento.

n = T/Q₁

Onde,

• n = rendimento
• Q₁ = calor na fonte quente
• T = trabalho

Em relação às temperaturas nas fontes quente e fria, temos a seguinte relação-

n = 1 - T₂/T₁

Onde,

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

Calculando a temperatura na fonte quente-

20/100 = 1 - (300/T₁)

300/T₁ = 1 - 0,20

T₁ = 300/0,80

T₁ = 375K

Calculando o calor cedido para a fonte fria-

n = T/Q₁

0,20 = 800/Q₁

Q₁ = 4000 Joules

Q₂ = 4000 - 800

Q₂ = 3200 Joules

Saiba mais sobre as Máquinas Térmicas em,

brainly.com.br/tarefa/22128477

#SPJ3