Cesgranrio · Petrobras · Técnico(a) de Operação Júnior · 2010 · questão 33

Cesgranrio Petrobras 2010 Física · Ciclo de Carnot também em Física · Máquinas térmicas e rendimento

Questão 33

Uma máquina térmica remove 300 J de um reservatório quente a 390 K, realiza 50 J de trabalho e descarrega 250 J para um reservatório frio a 273 K. A quantidade de trabalho perdida em cada ciclo, em joules, devido aos processos irreversíveis presentes na operação dessa máquina, é

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Resposta da banca: D

Resolução comentada

Situar o problema antes de calcular.

Assunto

Trabalho perdido: a diferença entre o que uma máquina de Carnot faria com o mesmo calor e o que a máquina real faz.

Objetivo

Achar o trabalho perdido por ciclo numa máquina que tira 300 J de 390 K, faz 50 J e rejeita 250 J a 273 K. O que está em jogo é calcular o máximo de Carnot e subtrair o real.

Conceitos para revisar

Trabalho máximo

Com as mesmas fontes, Carnot renderia 1 − T_F/T_Q dos 300 J.

\[W_{\max} = Q_{Q}\left(1 - \dfrac{T_{F}}{T_{Q}}\right)\]

Q_Q300 J

T_F/T_Q = 273/390 = 0,7

Trabalho perdido

O que a máquina real deixou de fazer por causa das irreversibilidades.

\[W_{\text{perdido}} = W_{\max} - W_{\text{real}}\]

W_real50 J

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