Question

Um motor térmico ideal funciona segundo o ciclo de Cornot e realiza um trabalho = 5×10j A temperatura da fonte quente é de 100°c e da fonte fria é de 0°c. Calcule:

a) o rendimento máximo do motor.
b) A quantidade de calor que este recebe da fonte quente.
c) A quantidade de calor que este cede à fonte fria​

Answer 1

Resposta:

Explicação:

(a) Como o motor trabalha sobre o ciclo de Carnot, seu rendimento já é o maior possível. Ele é calculado como:

$\eta = 1 - \frac{T_F}{T_Q}$

Em que T_F é a temperatura da fonte fria e T_Q, a da fonte quente, ambas medidas em kelvin.

Lembre-se que para converter de Celsius para Kelvin basta somar 273 ao valor da temperatura em Celsius.

Logo:

$\eta = 1 - \frac{273}{373} \approx 0,27 = 27\%$

(b) O rendimento também pode ser calculado como:

$\eta = \frac{\tau}{Q_Q}$

Que é a razão entre o trabalho realizado e a quantidade de calor recebida da fonte quente. Portanto:

$0,27 = \frac{5 \cdot 10}{Q_Q} \Leftrightarrow Q_Q \approx 185,2\,\textrm{J}$

(c) Sabemos que:

$Q_Q = \tau + Q_F$

Logo:

$185,2 = 50 + Q_F \Leftrightarrow Q_F = 135,2\,\textrm{J}$

Esta é a quantidade de calor rejeitada para a fonte fria.