Questão 52

AFA 2014

Física

(AFA - 2014) Dispõe-se de duas máquinas térmicas de Carnot. A máquina 1 trabalha entre as temperaturas de 227^oC e 527^oC, 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

I e II.

I e III.

II e IV.

III e IV.

Gabarito:

I e III.

Resolução:

I - Correta

$eta_1 = 1 - frac {T_{fontefria}}{T_{fontequente}}$ $eta_2 = 1 - frac {T_{fontefria}}{T_{fontequente}}$

$eta_1 = 1 - frac {227 + 273}{527 + 273}$ $eta_2 = 1 - frac {227}{527}$

$eta_1 = 1 - frac {500} {800}$ $eta_2 = 1 - 0,431$

$eta_1 = 1 - 0,625$

$eta_1 = 0,375$ $eta_2 = 0,569$

$eta_2 > eta_1$

II - Incorreta

$au = eta_1 Q$

$2000 = 0,375 Q$

$frac {2000}{0,375} = Q$

Então Q é diferente de 6000J.

III - Correta

$frac {T_2}{T_1} = frac {Q_2}{Q_1}$

$frac {527}{227} = frac {4000}{Q_1}$

$frac {4000}{2,32} =Q_1$

$1.724J =Q_1$

$1.720J simeq Q_1$

IV - Incorreta

A máquina dois possui mais rendimento do que a máquina 1, logo, se ambas as máquina cedem a mesma quantidade de calor das suas fontes quentes, a máquina 2 receberá mais calor, pois possui rendimento maior.

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