Uma máquina térmica extrai 360 J de energia de um reservatório quente e realiza 30 J de trabalho em cada ciclo. A energia dispendida no reservatório frio vai ser de:
a. 300 J
b. 320 J
c. 330 J
d. 340 J
e. 350 J
a. 300 J
b. 320 J
c. 330 J
d. 340 J
e. 350 J
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão juntos! O enunciado fala sobre uma máquina térmica que extrai energia de um reservatório quente e realiza trabalho. Para resolver isso, vamos usar os conceitos da Termodinâmica, especificamente a Lei da Conservação de Energia (ou Primeira Lei da Termodinâmica). Precisamos calcular quanta energia é descartada no reservatório frio.
Passo 2
Primeiro, vamos entender as informações que temos:
- Energia extraída do reservatório quente (Qₕ): 360 J
- Trabalho realizado pela máquina (W): 30 J
Passo 3
A Primeira Lei da Termodinâmica nos diz que a energia total é conservada. Ou seja, a energia extraída do reservatório quente é igual à soma do trabalho realizado e da energia descartada no reservatório frio. A fórmula fica assim:
Onde:
- $ Q𝒸 $ é a energia descartada no reservatório frio.
Passo 4
Agora, vamos isolar $ Q𝒸 $ na equação para descobrir quanto é essa energia:
Substituindo os valores que temos:
Passo 5
Fazendo a conta:
Resposta
A energia dispendida no reservatório frio é de 330 J, ou seja, a opção c. 330 J.