Gabarito disponível
Considere uma máquina térmica X que executa um ciclo termodinâmico com a realização de trabalho. O rendimento dessa máquina é de 40% do rendimento de uma máquina Y que funciona segundo o ciclo de Carnot, operando entre duas fontes de calor com temperaturas de 27 °C e 327 °C. Durante um ciclo, o calor rejeitado pela máquina X para a fonte fria é de 500 J, então o trabalho realizado neste ciclo é de
Resolução comentada
Carnot: 50%; X: 20%; Q_fria = 500 J dá Q_quente = 625 J e W = 125 J.
Para Carnot com 300 K e 600 K, η = 1 − 300/600 = 50%. A máquina X tem 40% disso, ou 20%. Então Q_fria = 0,8·Q_quente, o que dá Q_quente = 625 J. O trabalho é 625 − 500 = 125 J.
Análise das alternativas
A, C, D e E não satisfazem η = W/Q_quente = 20% com Q_fria = 500 J. Só B está correta.
Referência: Máquinas térmicas e ciclo de Carnot.
Resolução comentada do VaiConcursos.