Uma máquina térmica opera entre dois reservatórios de calor com temperaturas constantes, onde recebe 5.000 J de calor da fonte quente por ciclo de ...

Para calcular a potência fornecida pela máquina térmica, precisamos primeiro calcular a quantidade de calor que é convertida em trabalho por ciclo de operação. Isso pode ser feito usando a eficiência da máquina térmica, que é definida como a razão entre a quantidade de trabalho produzida e a quantidade de calor absorvida pela fonte quente: Eficiência = trabalho / calor absorvido A eficiência de uma máquina térmica é limitada pelo ciclo termodinâmico que ela utiliza. Para um ciclo de Carnot, a eficiência é dada por: Eficiência = 1 - (temperatura da fonte fria / temperatura da fonte quente) No entanto, não sabemos se a máquina térmica em questão utiliza um ciclo de Carnot. Portanto, precisamos usar a eficiência genérica: Eficiência = 1 - (calor rejeitado / calor absorvido) Onde o calor rejeitado é a quantidade de calor transferida para a fonte fria e o calor absorvido é a quantidade de calor absorvida pela fonte quente. Eficiência = 1 - (1000 J / 5000 J) = 0,8 Isso significa que 80% do calor absorvido pela fonte quente é convertido em trabalho. Portanto, a quantidade de trabalho produzida por ciclo de operação é: Trabalho = eficiência x calor absorvido Trabalho = 0,8 x 5000 J = 4000 J Agora podemos calcular a potência fornecida pela máquina térmica: Potência = trabalho / tempo Potência = 4000 J / (20 ciclos x 10 s/ciclo) = 20 W Portanto, a potência fornecida pela máquina térmica é de 20 W. A alternativa correta é a letra B) 4.000 W.