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Q PAP SAPIRANGA RS IP: 201.37.149.141:563 0:21:32 Questão 5/10 Física - Termodinâmica e Ondas Ler em Os avanços na engenharia de veículos elétricos e híbridos impulsionam a busca por sistemas mais eficientes de conversão de energia. Um conceito fundamental na otimização térmica de motores é 0 ciclo de Carnot, que estabelece um limite teórico máximo para a eficiência de n térmicos operando entre duas temperaturas. Considere um motor térmico ideal operando segundo o ciclo de Camot, utilizado em um projeto de veículo sustentável experimental. Esse r opera entre 235 °C e 115 °C e absorve 6,30 x 104 J de calor da fonte quente a cada ciclo. Com base nesses dados, determine: 1. A eficiência máxima do motor. 2. 0 trabalho útil realizado pelo motor em cada ciclo. Assinale a alternativa correta que apresenta respectivamente a eficiência máxima do motor e o trabalho útil realizado pelo motor em cada cid A e=51,1%; W=3,22x10⁴ J B e=23,6%; W=1,49x10⁴ J C e=13,7%; W=8,63x10³ J D e=8,06%; W=5.08x1.5 E e=6,89%; W=4.34x10³ J 1 2 U / 6 17 8
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Tais Petry

há 3 dias

Respostas

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há 3 dias

Para resolver essa questão, precisamos calcular a eficiência máxima do motor térmico ideal operando segundo o ciclo de Carnot e o trabalho útil realizado. 1. Cálculo da eficiência máxima (η): A eficiência do ciclo de Carnot é dada pela fórmula: \[ η = 1 - \frac{T_f}{T_q} \] onde \(T_f\) é a temperatura da fonte fria e \(T_q\) é a temperatura da fonte quente. As temperaturas devem estar em Kelvin. Convertendo as temperaturas: - Fonte quente: \(235 °C = 235 + 273 = 508 K\) - Fonte fria: \(115 °C = 115 + 273 = 388 K\) Agora, substituindo na fórmula: \[ η = 1 - \frac{388}{508} \approx 1 - 0,764 = 0,236 \text{ ou } 23,6\% \] 2. Cálculo do trabalho útil (W): O trabalho útil realizado pelo motor é dado por: \[ W = η \times Q \] onde \(Q\) é o calor absorvido da fonte quente, que é \(6,30 \times 10^4 J\). Substituindo os valores: \[ W = 0,236 \times 6,30 \times 10^4 J \approx 1,49 \times 10^4 J \] Portanto, a eficiência máxima do motor é aproximadamente 23,6% e o trabalho útil realizado pelo motor em cada ciclo é aproximadamente \(1,49 \times 10^4 J\). A alternativa correta que apresenta respectivamente a eficiência máxima do motor e o trabalho útil realizado pelo motor em cada ciclo é: B e=23,6%; W=1,49x10⁴ J.

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