Problema 17) Uma máquina térmica abosorve
e libera
de calor em cada ciclo. Calcule :
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que o problema está pedindo. A gente tem uma máquina térmica que absorve
de calor e libera
de calor a cada ciclo. A matéria aqui é Termodinâmica, especificamente sobre máquinas térmicas. Para resolver, a gente vai precisar entender como calcular o trabalho realizado pela máquina e a eficiência dela.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular o trabalho que a máquina realiza em cada ciclo. Na termodinâmica, o trabalho
feito por uma máquina térmica é a diferença entre o calor absorvido
e o calor liberado
. A fórmula é:
Vamos substituir os valores dados:
Passo 3
Agora, vamos calcular a eficiência da máquina térmica. A eficiência
é uma medida de quão bem a máquina converte o calor absorvido em trabalho. A fórmula para a eficiência é:
Já sabemos que
e
. Substituindo os valores:
Resposta
O trabalho realizado pela máquina é de 16,2 kJ por ciclo e a eficiência da máquina térmica é de aproximadamente 30,9%.