Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 12º - Capítulo 20.Exercício - Ex. 20
Uma máquina ideal de Carnot funciona entre e com um fornecimento de calor de por ciclo. a) Que quantidade de calor é fornecida ao reservatório frio em cada ciclo? b) Qual é o número mínimo de ciclos necessários para que a máquina erga uma pedra de a uma altura de ?
Passo 1
a) Já que temos a temperatura dos dois reservatórios e também o calor fornecido para a máquina, podemos suar a equação do ciclo de Carnot para calcularmos o calor despejado pela máquina no reservatório frio:
Isolando :
Substituindo os valores:
Passo 2
b) Agora que temos o calor liberado no reservatório frio, podemos fazer a diferença entre o calor absorvido e o liberado para encontrarmos o trabalho gerado pela máquina por ciclo:
Passo 3
Então calculamos o trabalho necessário para levantar a pedra :
E dividimos esse valor pelo trabalho realizado pela máquina em um ciclo para obtermos o número de ciclos: