Um motor térmico absorve 500 J de calor e realiza 200 J de trabalho. Qual é a eficiência do motor?
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Realizar previsões, avaliar intervenções e/ou construir protótipos de sistemas térmicos que visem à sustentabilidade, considerando sua composição e os efeitos das variáveis termodinâmicas sobre seu funcionamento, considerando também o uso de tecnologias digitais que auxiliem no cálculo de estimativas e no apoio à construção dos protótipos.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um motor térmico absorve 500 J de calor e realiza 200 J de trabalho. Qual é a eficiência do motor?
- A) 0,4
- B) 0,5
- C) 0,6
- D) 0,2
- E) 0,8
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. O motor absorve Q1 = 500 J de calor da fonte quente e realiza trabalho τ = 200 J.
- Lembre a definição de eficiência (rendimento) de um motor térmico: é a razão entre o trabalho útil obtido e o calor absorvido da fonte quente, ou seja, e = τ / Q1.
- Substitua os valores: e = 200 / 500 = 0,4. Assim, 40% do calor absorvido é convertido em trabalho.
- Confira pela primeira lei da termodinâmica: o calor rejeitado é Q2 = Q1 - τ = 500 - 200 = 300 J. Como 200 + 300 = 500, os valores são coerentes.
- Compare com as alternativas. A alternativa A (0,4) é a resposta correta, coincidindo com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: B (0,5) exigiria trabalho de 250 J; C (0,6) corresponde à razão entre o calor rejeitado e o absorvido, que não é a eficiência; D (0,2) seria obtido com trabalho de 100 J ou com divisão por 1000; E (0,8) corresponde a 1 - 0,2, ou seja, confunde a eficiência com a fração de calor não aproveitada.
💡 Dica: Calcule a eficiência usando a fórmula: eficiência = trabalho realizado / calor absorvido.
Alternativa por alternativa
Eficiência = 200 J / 500 J = 0,4.
Provavelmente fez a divisão com um valor trocado, como 200/400 ou 250/500, ou arredondou o resultado sem verificar a conta.
Calculou 300/500, usando o calor rejeitado (Q2 = 300 J) no numerador, quando a eficiência usa o trabalho realizado sobre o calor absorvido.
Por que engana: Confundir a formula da eficiencia, calculando trabalho dividido pelo calor rejeitado em vez do calor absorvido.
Dividiu o trabalho por um valor errado, como 200/1000, ou confundiu unidades e ordens de grandeza, obtendo 0,2 em vez de 0,4.
Confundiu eficiência com a fração de calor não convertida em trabalho, calculando 1 - 0,2 = 0,8, ou seja, inverteu a relação entre trabalho e perdas.
Raio-X da questão
eficiência de motor térmico
avaliacao
eficiencia de motor termico · calculo de eficiencia
Revisar a fórmula da eficiência em motores térmicos.
Confundir a formula da eficiencia, calculando trabalho dividido pelo calor rejeitado em vez do calor absorvido.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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