O motor a gasolina de um carro esportivo consome de calor e realiza de trabalho mecânico em cada ciclo. O calor é obtido pela queima de gasolina com calor de combustão .
- Qual é a eficiência térmica dessa máquina?
- Qual é a quantidade de calor rejeitada em cada ciclo?
- Qual é a quantidade de gasolina queimada em cada ciclo?
Passo 1
Animados para seguir?!
Como a máquina não pode converter do calor em trabalho, precisamos saber qual a sua eficiência, ou seja, quanto do calor ela consegue converter em trabalho !!
Matematicamente podemos escrever a eficiência como:
Sabemos que:
Substituindo os dados que já temos:
Em porcentagem, nós multiplicamos a eficiência por :
E assim conseguimos achar a letra (a) !!
Passo 2
Bom, a letra (b) pede para achar a quantidade de calor rejeitada em cada ciclo, certo?
Para isso precisamos lembrar que as máquinas térmicas são aquelas capazes de converter o calor que recebem da fonte quente em trabalho, liberando uma parte desse calor para a fonte fria, certo?
Vamos dar mais uma olhada na figura que representa uma máquina térmica:
Então, por conservação de energia nós obtemos que:
Se o que queremos aqui é , vamos passar o para o outro lado da igualdade com o sinal contrário:
Substituindo os valores:
Aaaaa!! Fácil demais, não foi ?!
Passo 3
A letra (c) é um pouco diferente, ela quer saber a quantidade de gasolina queimada em cada ciclo para fornecer este calor de , certo?
Uma dica que te dou é a seguinte: quando não souber a fórmula, olhe as unidades. Como esse tem unidades , ou seja, unidade de calor dividida por unidade de massa! Então
Passando o para o outro lado da igualdade
Agora passamos o para o outro lado dividindo
Se o problema já nos forneceu tudo, basta substituir
O que acharam desta ?!