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Uma máquina a vapor opera em ciclos retirando energia térmica de uma caldeira, transformando parte em trabalho mecânico e liberando a energia térmica não aproveitada no ar atmosférico. A cada ciclo, essa máquina recebe da caldeira 2 000 J de energia térmica. Se essa máquina operasse segundo o ciclo de Carnot de forma que a expansão isotérmica ocorresse a 227 ºC e a compressão isotérmica a 27 ºC, o trabalho mecânico realizado por ela, em cada ciclo, seria de
- A) 800 J.
- B) 400 J.
- C) 1 200 J.
- D) 600 J.
- E) 1 000 J.
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Resposta:
A alternativa correta é letra A) 800 J.
A eficiência de uma máquina de carnot é dada por:
mu=1-frac{T_f}{T_q}tag 1
Entretanto,
T_k=T_c+273
T_{k_f}=27+273=300
T_{k_q}=227+273=500
Portanto,
mu=1-frac{300}{500}=0,4
Logo, o trabalho realizado pela máquina será:
W=2000times0,4=800,J
Gabarito: A
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