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Enunciado

Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 12º - Capítulo 20.Exercício - Ex. 3

Um motor a gasolina consome 16100   J de calor e realiza 3700   J de trabalho em cada ciclo. O calor é obtido pela queima de gasolina com calor de combustão igual a 4,60 × 10 4   J / g . a) Qual é a eficiência térmica? b) Qual é a quantidade de calor rejeitada em cada ciclo? c) Qual é a massa de combustível queimado em cada ciclo? d) Se o motor gira com 60,0 ciclos por segundo, qual é a potencia fornecida pelo motor em quilowatts?

Passo 1

a) A eficiência térmica é dada pela razão entre o trabalho produzido pela máquina e o total de calor que a maquina precisa para operar por ciclo:

e = W Q H = 3700   J 16100 = 0,23 = 23 %

Passo 2

b) Para sabermos a quantidade de calor rejeitada, pegamos o valor do calor total que o motor consome, e subtraímos o valor do trabalho:

Q C = Q H - W

Q C = 16100   J - 3700   J = 12400   J

Passo 3

c) A gente pode calcular a massa de combustível queimada dividindo o calor total consumido pelo motor pelo valor do calor de combustão da gasolina:

m = 16100   J 4,60 × 10 4   J / g = 0,350   g

Passo 4

d) A equação da potência é:

P = W / t

Substituindo os valores:

P = 3700   J 60   H z = 222000   W

P = 222   k W

Resposta

a   23 %

b   12400   J

c   0,350   g

d   222   k W

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