Uma máquina térmica opera entre duas fontes térmicas, recebendo 500 J de calor da fonte quente e realizando…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Realizar previsões qualitativas e quantitativas sobre o funcionamento de geradores, motores elétricos e seus componentes, bobinas, transformadores, pilhas, baterias e dispositivos eletrônicos, com base na análise dos processos de transformação e condução de energia envolvidos – com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais –, para propor ações que visem a sustentabilidade.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Uma máquina térmica opera entre duas fontes térmicas, recebendo 500 J de calor da fonte quente e realizando 200 J de trabalho. Calcule a eficiência da máquina térmica e explique o que isso significa em termos de energia transformada.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
A eficiência é definida como ? = W/Q_in, onde W é o trabalho realizado e Q_in é o calor recebido. Assim, ? = 200 J / 500 J = 0,4 ou 40%. Isso significa que 40% da energia recebida é convertida em trabalho, enquanto o restante é perdido como calor.
Explicação
A eficiência é calculada pela razão entre o trabalho realizado e o calor recebido, refletindo a capacidade da máquina de transformar energia térmica em trabalho útil. Um valor de 40% indica que apenas uma parte da energia é aproveitada, enquanto a maior parte é dissipada, geralmente na forma de calor. Isso evidencia a limitação das máquinas térmicas em converter toda a energia recebida em trabalho, conforme os princípios da termodinâmica.
Raio-X da questão
eficiência de máquina térmica
avaliacao
eficiência de máquina térmica · primeira lei da termodinâmica
Revisar os conceitos de eficiência e trabalho em máquinas térmicas.
O aluno pode confundir a eficiência com a quantidade de calor recebida, sem considerar o trabalho realizado pela máquina.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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