Enunciado

Se uma máquina térmica realiza 100 kJ de trabalho a cada ciclo, enquanto libera 400kJ de calor, qual é o seu rendimento?

  1. 20%;
  2. 25%;
  3. 80%;
  4. 400%;
  5. Os dados fornecidos não são suficientes para responder.

Passo 1

Bom, nós sabemos as máquinas térmicas são capazes de retirar calor de uma fonte quente, realizar trabalho e transferir parte deste para a fonte fria. Com isso, esta máquina apresenta uma eficiência, relacionando o calor absorvido com o trabalho realizado e a energia dissipada.

Se nós queremos saber qual seu rendimento, ou sua eficiência, vamos relembrar a fórmula:

ε = W Q h

Legal! Já temos a fórmula, mas não conseguimos resolver. Isto por que nós só temos o trabalho e o calor liberado para a fonte fria, então se nós não temos o calor absorvido podemos tentar manipular a equação para removê-lo.

Vamos lembrar da relação entre eles:

W = Q h - Q c

Isolando o Q h :

Q h = W + Q c

Na equação da eficiência:

ε = W W + Q c = 1 1 + Q c W

Substituindo:

ε = 1 1 + 400   k J 100   k J = 0,20

Em porcentagem:

ε = 20 %

Resposta

L e t r a   A !

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