Sabendo-se que uma maquina absorve 250 J de calor de um reservatório a 300 K e que libera 200 J de calor para um reservatório a 200 K, a cada ciclo, assinale a opção que apresenta o rendimento dessa máquina.
Sabendo-se que uma maquina absorve 250 J de calor de um
reservatório a 300 K e que libera 200 J de calor para um
reservatório a 200 K, a cada ciclo, assinale a opção que
apresenta o rendimento dessa máquina.
- A)90%
- B)80%
- C)60%
- D)40%
- E)20%
Resposta:
A alternativa correta é E)
Para calcular o rendimento da máquina, precisamos utilizar a fórmula de eficiência de Carnot, que é dada por η = 1 - (Tc / Th), onde η é o rendimento, Tc é a temperatura do reservatório frio e Th é a temperatura do reservatório quente.
No nosso caso, temos que Th = 300 K e Tc = 200 K. Substituindo esses valores na fórmula, obtemos:
η = 1 - (200 / 300)
η = 1 - 2/3
η = 1/3
O rendimento da máquina é de 1/3 ou 33,33%. No entanto, precisamos calcular a eficiência real da máquina, que é dada pelo quociente entre o trabalho realizado e o calor absorvido. Nesse caso, a máquina absorve 250 J de calor e realiza um trabalho de 250 - 200 = 50 J.
A eficiência real da máquina é então:
η_real = 50 / 250
η_real = 0,2
Ou seja, a eficiência real da máquina é de 20%. A opção correta é, portanto, a letra E).
É importante notar que a eficiência real da máquina é menor do que a eficiência teórica, pois a máquina não é ideal e há perdas de energia durante o processo. Além disso, a escolha da opção certa depende de uma análise cuidadosa dos dados e da aplicação das fórmulas corretas.
Em resumo, o rendimento da máquina é de 20%, que é a opção E).
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