Questão FC869063
Durante o combate a um incêndio de grandes proporções, um quartel de bombeiros utiliza um gerador termelétrico acionado pelo calor proveniente da queima controlada de resíduos. O s
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IDIB · 2026
Durante o combate a um incêndio de grandes proporções, um quartel de bombeiros utiliza um gerador termelétrico acionado pelo calor proveniente da queima controlada de resíduos. O sistema opera segundo um ciclo semelhante ao de Carnot entre uma fonte quente a 600 K e uma fonte fria a 300 K. Em cada ciclo, o gerador recebe 400 MJ de calor da fonte quente. Devido a perdas inevitáveis do sistema, o rendimento real do gerador corresponde a 50% do rendimento teórico do ciclo de Carnot. Considerando essas informações, determine o trabalho efetivamente realizado pelo gerador em cada ciclo.
- 80 MJ.
- 120 MJ.
- 160 MJ.
- 200 MJ.
- 100 MJ.
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Gabarito
Errado
Comentário do professor
O ponto-chave é calcular o rendimento teórico de Carnot entre as temperaturas dadas. O rendimento de Carnot é \( \eta_C = 1 - \frac{T_c}{T_h} = 1 - \frac{300}{600} = 0{,}5\) ou 50%.
Como o gerador real apresenta perdas, seu rendimento efetivo vale 50% do teórico. Logo \( \eta_{real} = 0{,}5 \times 0{,}5 = 0{,}25\) ou 25%.
O trabalho realizado por ciclo é o produto do rendimento real pela energia absorvida da fonte quente: \( W = \eta_{real}\,Q_h = 0{,}25 \times 400\ \text{MJ} = 100\ \text{MJ}\). Assim, o trabalho efetivo por ciclo é 100 MJ.
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