Gabarito disponível
Quando necessário, use:
g = 10 m/s²
sen 37º = 0,6
cos 37º = 0,8
Dispõe-se de duas máquinas térmicas de Carnot. A máquina 1 trabalha entre as temperaturas de 227 °C e 527 °C, enquanto a máquina 2 opera entre 227 K e 527 K.
Analise as afirmativas a seguir e responda ao que se pede.
I. A máquina 2 tem maior rendimento que a máquina 1.
II. Se a máquina 1 realizar um trabalho de 2000 J terá retirado 6000 J de calor da fonte quente.
III. Se a máquina 2 retirar 4000 J de calor da fonte quente irá liberar aproximadamente 1720 J de calor para a fonte fria.
IV. Para uma mesma quantidade de calor retirada da fonte quente pelas duas máquinas, a máquina 2 rejeita mais calor para a fonte fria.
São corretas apenas
g = 10 m/s²
sen 37º = 0,6
cos 37º = 0,8
Dispõe-se de duas máquinas térmicas de Carnot. A máquina 1 trabalha entre as temperaturas de 227 °C e 527 °C, enquanto a máquina 2 opera entre 227 K e 527 K.
Analise as afirmativas a seguir e responda ao que se pede.
I. A máquina 2 tem maior rendimento que a máquina 1.
II. Se a máquina 1 realizar um trabalho de 2000 J terá retirado 6000 J de calor da fonte quente.
III. Se a máquina 2 retirar 4000 J de calor da fonte quente irá liberar aproximadamente 1720 J de calor para a fonte fria.
IV. Para uma mesma quantidade de calor retirada da fonte quente pelas duas máquinas, a máquina 2 rejeita mais calor para a fonte fria.
São corretas apenas
Resolução comentada
Rendimentos: máquina 1 = 37,5%; máquina 2 ≈ 56,9%. Só I e III são corretas.
Máquina 1: 500 K e 800 K, então η = 1 − 500/800 = 0,375. Máquina 2: 227 K e 527 K, então η = 1 − 227/527 ≈ 0,569. Assim I é verdadeira. Em III, Q_f = 4000·227/527 ≈ 1723 J, aproximadamente 1720 J, também verdadeira.
Análise das alternativas
II é falsa: Q = 2000/0,375 ≈ 5333 J, não 6000 J. IV é falsa: para o mesmo Q_q, a máquina 2, de maior rendimento, rejeita menos calor. Logo só I e III estão corretas (B).
Referência: Termodinâmica – ciclo de Carnot
Resolução comentada do VaiConcursos.