Um técnico de manutenção de máquinas pôs para funcionar um motor térmico que executa 20 ciclos por segundo. Considerando-se que, em cada ciclo, o motor retira uma quantidade de calor de 1200 J de uma fonte quente e cede 800 J a uma fonte fria, é correto afirmar que o rendimento de cada ciclo é
a) 13,3%
b) 23,3%
c) 33,3%
d) 43,3%
e) 53,3%

Passo 1

Beleza, vamos lá! Você tem um exercício sobre rendimento térmico de um motor térmico. A gente vai precisar entender como calcular o rendimento de um motor que está funcionando em ciclos, ou seja, repetindo o mesmo processo várias vezes. Vamos usar algumas fórmulas básicas de termodinâmica para resolver isso.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar as informações que temos:
  • O motor executa 20 ciclos por segundo.
  • Em cada ciclo, ele retira 1200 J de calor de uma fonte quente.
  • Em cada ciclo, ele cede 800 J de calor para uma fonte fria.

Passo 3

Agora, precisamos lembrar que o rendimento ($ \eta eta ééã W W Q_h $). A fórmula fica assim:
Qh

Passo 4

Para encontrar o trabalho realizado, usamos a diferença entre o calor retirado da fonte quente e o calor cedido para a fonte fria:
W = Qh - Qc
Onde:
  • $ Q_h = 1200 , J $
  • $ Q_c = 800 , J $
Então,
Qh = 1200 , J

Passo 5

Agora, vamos calcular o rendimento usando a fórmula que mencionamos:
eta = WQh = 400 , J1200 , J = 13
Convertendo para porcentagem:
eta = 13 times 100% approx 33,3%

Resposta

A alternativa correta é a c) 33,3%.

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