Cesgranrio · Transpetro · Técnico(a) de Operação Júnior · 2011 · questão 31

Cesgranrio Transpetro 2011 Física · Máquinas térmicas e rendimento também em Física · Trabalho em diagramas termodinâmicos

Questão 31

Uma máquina térmica opera de acordo com o ciclo mostrado na figura. Para cada ciclo, é fornecida uma quantidade de calor igual a 12 x 10\(^{3}\) J.

Sabendo-se que p\(_1\) = 2p\(_0\), V\(_1\) = 2V\(_0\), p\(_0\) = 10\(^{5}\) Pa e V\(_0\) = 0,03 m\(^{3}\), calcule a eficiência dessa máquina.

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Resposta da banca: E

Resolução comentada

Situar o problema antes de calcular.

Assunto

Rendimento de máquina térmica: trabalho do ciclo, que é a área no P × V, dividido pelo calor recebido.

Objetivo

Achar a eficiência de um ciclo retangular entre p₀ e 2p₀, V₀ e 2V₀, que recebe 12 × 10³ J por ciclo. O que está em jogo é calcular a área e dividir.

Conceitos para revisar

Trabalho do ciclo

Área do retângulo: altura p₁ − p₀, base V₁ − V₀.

\[W = (p_{1} - p_{0})(V_{1} - V_{0}) = p_{0}\, V_{0}\]

p₁ = 2p₀, V₁ = 2V₀

Rendimento

Trabalho sobre calor recebido.

\[\eta = \dfrac{W}{Q_{Q}}\]

Q_Q12 × 10³ J

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