UNESP 2017: 2ª fase. Q20 - A figura mostra uma máquina térmica em que a caldeira...

UNESP 2017: 2ª fase. Questão 20 - Ciências da Natureza e Matemática A figura mostra uma máquina térmica em que a caldeira funciona como a...

UNESP 2017: 2ª fase. Questão 20 - Ciências da Natureza e Matemática

A figura mostra uma máquina térmica em que a caldeira funciona como a fonte quente e o condensador como a fonte fria.

a) Considerando que, a cada minuto, a caldeira fornece, por meio do vapor, uma quantidade de calor igual a 1,6 × 10⁹ J e que o condensador recebe uma quantidade de calor igual a 1,2 × 10⁹ J, calcule o rendimento dessa máquina térmica.

b) Considerando que 6,0 × 10³ kg de água de refrigeração fluem pelo condensador a cada minuto, que essa água sai do condensador com temperatura 20 ºC acima da temperatura de entrada e que o calor específico da água é igual a 4,0 × 10³ J/(kg⋅ºC), calcule a razão entre a quantidade de calor retirada pela água de refrigeração e a quantidade de calor recebida pelo condensador.

Questão anterior:
- UNESP 2017: 2ª fase. Q19 - Uma esfera de massa 50 g está totalmente submersa na água contida em um tanque e presa ao fundo por um fio, como mostra a figura 1.

Resposta UNESP 2017: 2ª fase. Questão 20 - Ciências da Natureza e Matemática

Resposta A:
a) (I) Sendo QT = 1,6 . 10⁹J a quantidade de calor forne cida à máquina térmica, QC = 1,2 . 10⁹J a quantidade de calor rejeitada para o condensador, a energia útil, EU, aproveitada pelo sistema fica deter minada por:

(II) Cálculo do rendimento da máquina térmica:

Portanto a resposta da A é 25%.

Resposta B:
b) (I) Cálculo da quantidade de calor “retirada” pela água e utilizada em seu aquecimento:

(II) A relação pedida fica determinada fazendo-se:

Portanto a resposta da B é 0,4

Próxima questão:
- UNESP 2017: 2ª fase. Q21 - Em uma sala estão ligados um aparelho de ar-condicionado, um televisor e duas lâmpadas idênticas, como mostra a figura. A tabela informa a potência e a diferença de potencial de funcionamento desses dispositivos.