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

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:
Qₕ = W + Q𝒸 𝒸
Onde:
  • $ Q𝒸 $ é a energia descartada no reservatório frio.

Passo 4

Agora, vamos isolar $ Q𝒸 $ na equação para descobrir quanto é essa energia:
Q𝒸 𝒸
Substituindo os valores que temos:
Q𝒸 = Qₕ - W 𝒸

Passo 5

Fazendo a conta:
Q𝒸 = 330,J 𝒸

Resposta

A energia dispendida no reservatório frio é de 330 J, ou seja, a opção c. 330 J.

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