EsPCEx 2018/2019 — questão 21 de Física
Enunciado em texto
Considere uma máquina térmica X que executa um ciclo termodinâmico com a realização de trabalho. O rendimento dessa máquina é de 40% do rendimento de uma máquina Y que funciona segundo o ciclo de Carnot, operando entre duas fontes de calor com temperaturas de 27 °C e 327 °C. Durante um ciclo, o calor rejeitado pela máquina X para a fonte fria é de 500 J, então o trabalho realizado neste ciclo é de
(A) 100 J.
(B) 125 J.
(C) 200 J.
(D) 500 J.
(E) 625 J.
(Enunciado: EsPCEx — Concurso de Admissão 2018/2019, 1º dia, Modelo A.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Escola Preparatória de Cadetes do Exército (EsPCEx), do Exército Brasileiro.
Resolução comentada
O que a questão pede: o trabalho por ciclo da máquina X.
Passo 1 — Carnot, em kelvin: 27 °C = 300 K e 327 °C = 600 K.
Passo 2 — a máquina X: .
Passo 3 — o calor recebido. Se 20% do calor recebido vira trabalho, os outros 80% são rejeitados:
⚠️ As armadilhas: usar as temperaturas em °C no rendimento de Carnot (1 − 27/327 ≈ 92%); ou calcular 20% de 500 J (100 J, alternativa A). O rendimento é sobre o calor recebido, não sobre o rejeitado.
A ideia em uma frase: Carnot só com kelvin; rendimento = W/Q_quente, e Q_quente = W + Q_fria.
Resposta: alternativa B.
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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