Para a máquina térmica ilustrada abaixo, calcule:
- O rendimento térmico.
- E o calor extraído do reservatório quente.
Passo 1
a)
O rendimento é dado por:
Precisamos calcular o trabalho. O trabalho será igual ao trabalho realizado entre e mais o trabalho realizado entre e , já que o trabalho realizado entre e é nulo, pois não há variação de volume ali.
O trabalho pode ser calculado pela a área sob a curva do gráfico. Pra isso, vamos calcular a área formada pelo paralelogramo que é formado no gráfico:
O trabalho é o trabalho de uma compressão isobárica:
Assim:
Beleza. Bom, o calor total perdido vai ser a soma dos calores que aparecem no gráfico:
E com a relação abaixo, podemos achar o calor absorvido:
Assim, a eficiência será:
Passo 2
b)
O calor extraído é o calor absorvido. A gente já calculou:
Resposta
a)
b)