Uma máquina de Carnot cujo reservatório quente está a uma temperatura de 620   K absorve 550   J de calor nessa temperatura em cada ciclo e fornece 335   J para o reservatório frio. a) Qual é o trabalho produzido pela máquina durante cada ciclo? b) Qual é a temperatura da fonte fria? c) Qual é a eficiência térmica do ciclo?

Passo 1

a) Parte do calor absorvido do reservatório quente é convertida em trabalho pela maquina, e o resto é despejado no reservatorio frio, então precisamos fazer a diferença entre o calor maior, que foi absorvido e o calor liberado, esse será o valor do trabalho:

W = Q H - Q C

Substituindo so valores:

W = 550   J - 335   J = 215   J

Passo 2

b) Usamos a equação do ciclo de Carnot:

Q C Q H = T C T H

E isolamos T C que é a temperatura do reservatório frio:

T C = T H Q C Q H

E com os valores, ela será:

T C = 620   K 335   J 550   J = 378   K

Passo 3

c) A eficiência do ciclo de Carnot é dada por:

e = 1 - T C T H

Com os valores do passo 2 e do enunciado para as temperaturas:

e = 1 - 378   K 620   K e = 0,390

e = 39,0 %

Resposta

a   215   J

b   378   K

e = 39,0 %

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