Termodinâmica UF-PE

por Eduardo3943 Ter 23 Abr 2024, 19:54

(UF-PE) Dois corpos idênticos, de capacidade térmica C = 1,3 · 10⁷ J/°C e temperaturas iniciais T1 = 66 °C e T2 = 30 °C, são usados como fontes de calor para uma máquina térmica. Como consequência o corpo mais quente esfria e o outro esquenta, sem que haja mudança de fase, até que as suas temperaturas fiquem iguais a Tf = 46 °C. Determine o trabalho total realizado por esta máquina, em unidades de 10⁶ J.

Gabarito:
52 · 10⁶ J

por **Leonardo Mariano** Qua 24 Abr 2024, 13:32

Boa tarde. O corpo a 66°C irá liberar calor quando sua temperatura cair para 46°C. Já o corpo a 30°C utilizará calor para sua temperatura subir para 46°C. Como as suas capacidades calorificas são iguais e a variação de temperatura do corpo que libera calor é maior, o valor liberado é maior que o absorvido, sendo utilizado como trabalho pela máquina.
Calor trocado:
[latex] Q = C_1 \Delta T_1 + C_2\Delta T_2 = 1,3.10^7.(46 - 66) + 1,3.10^7(46 - 30)
= - 5,2.10^7 = -52.10^6 J[/latex]
Logo, o trabalho realizado é o negativo deste valor:
[latex] W = 52.10^6 J [/latex]

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