Gabarito disponível
Uma máquina térmica de Carnot recebe, de uma fonte quente, 4200J por ciclo. Sendo as temperaturas das fontes quente e fria, respectivamente, 700K e 400K, o trabalho, em joules, realizado pela máquina em cada ciclo e a quantidade de calor, em joules, rejeitada para a fonte fria em cada ciclo são, respectivamente:
Resolução comentada
Rendimento de Carnot: η = 1 − Tf/Tq = 3/7, logo W = 1800 J e Qf = 2400 J.
O rendimento de Carnot é η = 1 − 400/700 = 3/7. O trabalho por ciclo é W = η·Qq = (3/7)·4200 = 1800 J. O calor rejeitado é Qf = Qq − W = 4200 − 1800 = 2400 J.
Análise das alternativas
A) inverte a proporção e usa η = 3/4. B) tem soma 4200, mas não corresponde a η = 3/7. D) usa η = 1/4. E) tem soma diferente de 4200, o que viola a conservação de energia.
Referência: Segunda Lei da Termodinâmica; ciclo de Carnot.
Resolução comentada do VaiConcursos.