Determinado motor elétrico apresenta uma potência útil de 5000 W, da parte
de condensação retiram-se 4000 cal a cada segundo, estando a 22ºC.
a) Qual o rendimento do motor?
b) Sabe-se que seu rendimento corresponde a 80% do máximo. Qual a
temperatura que caldeira atinge, em ºC?
Considere: 1cal = 4,2J .
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Olá Neemias,
No caso o exercício está descrevendo uma máquina térmica, onde a potência útil é de 5000W e a energia dissipada é de 4000 cal, o que corresponde a 16 800 J.
a) para sabermos o rendimento devemos conhecer o valor gerado pela máquina e o valor aproveitado por ela, energia útil, o que no caso nos foi dado de 5000J/s, para sabermos a energia gerada, basta somarmos a energia útil com a dissipada:
Eg= Eu + Ed
Eg = 5000 + 16800
Eg= 21 800 J
O rendimento será dado por:
n=5000/21800
n=0,23 ou 23% aproximadamente
b) Se o rendimento encontrado corresponde a 80% do máximo temos então que:
n = 0,8 . nmax
nmax = 0,23/0,8
nmax = 0,29 aproximadamente
como o rendimento máximo é correspondente ao ciclo de Carnot, conseguimos o valor da temperatura da fonte quente através do rendimento deste ciclo:
n = 1 -Tf/Tq
0,29 = 1 - 295/Tq
Tq= 415,5 K ou 142,5 °C aproximadamente.
Estou à disposição para tirar quaisquer dúvida
Att
Flávio F. Forner
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