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%
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
W
Q_h $). A fórmula fica assim:
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:
Onde:
- $ Q_h = 1200 , J $
- $ Q_c = 800 , J $
Então,
Passo 5
Agora, vamos calcular o rendimento usando a fórmula que mencionamos:
Convertendo para porcentagem:
Resposta
A alternativa correta é a c) 33,3%.