Problemas Resolvidos de Física
Prof. Anderson Coser Gaudio – Depto. Física – UFES
HALLIDAY, RESNICK, WALKER, FUNDAMENTOS DE FÍSICA, 4.ED., LTC, RIO DE
JANEIRO, 1996.
FÍSICA 2
CAPÍTULO 22 - ENTROPIA E A SEGUNDA LEI DA TERMODINÂMICA
21. Uma máquina de Carnot tem uma potência de 500 W. Ela opera entre 100 e 60,0oC. Calcule (a)
a taxa de entrada de calor e (b) a taxa de saída de calor em quilocalorias por segundo.
(Pág. 258)
Solução.
(a) A eficiência da máquina de Carnot (eCar) vale:
TQ − TF
W
P∆t
e=
= =
Car
TQ
QQ
QQ
Logo:
QQ
PTQ
= =
∆t TQ − TF
K)
( 500 W )( 373,15
=
( 40 K )
4.664,375
J/s 1.114, 27  cal/s
=
QQ
≈ 1,1 kcal/s
∆t
(b) Em qualquer máquina térmica, vale a seguinte igualdade:
Q=
QF + W
Q
Dividindo-se a expressão acima pelo intervalo de tempo ∆t:
QQ
∆t
=
QF W
Q
+
= F +P
∆t
∆t
∆t
QQ
QF
=
− P=
∆t
∆t
( 4.664,375 W ) − ( 500 W )=
4.164,375 W= 994,83 cal/s
QF
≈ 0,99 kcal/s
∆t
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Halliday, Resnick, Walker - Física 2 - 4a Ed. - LTC - 1996.
Cap. 22 – Entropia e a Segunda Lei da Termodinâmica
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