Em uma máquina térmica, uma fonte quente fornece 80 kJ de energia na forma de calor, enquanto uma fonte fria despeja 60 kJ de calor para o meio ambiente. Portanto, o rendimento desta máquina é igual a:
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão sobre a eficiência de uma máquina térmica. O enunciado nos diz que uma fonte quente fornece 80 kJ de energia na forma de calor e uma fonte fria libera 60 kJ de calor para o ambiente. Para calcular a eficiência dessa máquina, precisamos entender o conceito de eficiência térmica e como aplicá-lo usando esses valores.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é eficiência térmica. Em termos simples, a eficiência (
) de uma máquina térmica é a relação entre o trabalho útil que ela realiza (
) e a energia fornecida pela fonte quente (
). A fórmula para eficiência é:
Passo 3
Mas como encontramos o trabalho
? Sabemos que o trabalho realizado pela máquina é igual à diferença entre a energia fornecida pela fonte quente e o calor liberado pela fonte fria (
). Então:
Passo 4
Agora, substituindo os valores fornecidos no enunciado:
Passo 5
Com o valor de
conhecido, podemos calcular a eficiência usando a primeira fórmula:
Passo 6
Para expressar a eficiência em porcentagem, multiplicamos o resultado por 100:
Resposta
A eficiência da máquina térmica é de 25%.