Uma máquina térmica durante um ciclo obtém 780 J de calor da fonte quente e cede 330 J de calor para a fonte fria. Considerando essas informações, determine o seu trabalho.
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você tem uma máquina térmica que, num ciclo, tira 780 J de calor da fonte quente e joga fora 330 J de calor pra fonte fria. O que precisamos descobrir é quanto trabalho essa máquina faz. Isso entra na área de Termodinâmica, especificamente em máquinas térmicas e na primeira lei da termodinâmica, que trata da conservação de energia.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a energia que a máquina absorve da fonte quente (Qₕ) menos a energia que ela rejeita para a fonte fria (Q_c) é igual ao trabalho (W) que ela realiza. Isso é uma aplicação da primeira lei da termodinâmica, que basicamente diz que a energia não se perde, só muda de forma.
Passo 3
Então, usando a fórmula:
Onde:
-
é o trabalho realizado, -
é o calor absorvido da fonte quente, -
é o calor rejeitado para a fonte fria.
Passo 4
Agora, vamos substituir os valores que a gente tem na fórmula:
Passo 5
Fazendo a subtração:
Resposta
O trabalho realizado pela máquina térmica é de 450 J.