Uma maquina térmica com rendimento 22%, retira 20 kcal de uma fonte quente, e descarta 10.000 cal para uma fonte fria. Qual o trabalho realizado?

LETRA C = 19579j, 31579j

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O exercício informa que a máquina térmica retirará 20.000 calorias de uma fonte quente e descartará 10.000 calorias para a fonte fria, logo esses 10.000 não serão aproveitados no trabalho. Dessa forma temos que o trabalho realizado é de 10.000 calorias. Contudo, sabe-se que o rendimento da máquina não é completo, pois é impossível uma máquina obter rendimento de 100%.

A questão informa que seu rendimento é 22%, logo teremos um trabalho de 22% de 10.000 calorias, o que equivale a 2.200 calorias como trabalho final. Entretanto, sabe-se que a unidade de medida utilizada para trabalho é Jaule. Sabe-se também que 1 caloria equivale à 4,1 Jaules, logo basta fazer a regra de três:

\[\eqalign{ & {{1{\rm{cal}}} \over {2200{\rm{cal}}}}{\rm{ = }}{{4,1{\rm{J}}} \over {x{\rm{J}}}} \cr & x = 9020{\rm{J}} }\]

O trabalho é, então, 9020 Jaules.