Calor é transferido de uma fornalha para uma máquina térmica a uma taxa de 80 GW. Considerando que a taxa na qual calor é rejeitado para um rio próximo é de 50 GW , determine a potência líquida produzida e a eficiência térmica da máquina.

Passo 1

Beleza, vamos entender o que o exercício está pedindo. A gente tem um problema de Termodinâmica, especificamente sobre máquinas térmicas. Precisamos encontrar duas coisas: a potência líquida produzida pela máquina e a eficiência térmica dela. Para resolver isso, vamos usar algumas fórmulas básicas de máquinas térmicas.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a potência líquida produzida. A potência líquida ( W = Qentrada - Qsaída ) é a diferença entre a quantidade de calor que entra na máquina ( W = 80, GW - 50, GW = 30, GW ) e o calor que é rejeitado para o ambiente ( í). A fórmula é:
í
No nosso caso:
Então, a máquina está produzindo uma potência líquida de 30 gigawatts.

Passo 3

Agora, vamos calcular a eficiência térmica da máquina ( eta = WQentrada ). A eficiência nos diz o quão bem a máquina está convertendo o calor em trabalho útil. A fórmula para eficiência é:
eta = 30, GW80, GW = 0,375
Substituindo os valores que já temos:
eta = 37,5%
Para deixar mais claro, multiplicamos por 100 para obter a porcentagem:

Resposta

A potência líquida produzida pela máquina é de 30 GW e a eficiência térmica dela é de 37,5%.

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