Física II ⇒ Termodinamica Tópico resolvido

[Valdilenex]

Um motor a gasolina consome 10 L de gasolina por hora. O calor de combustão da gasolina (calor liberado quando ela se queima) é de 46 kJ/g, e sua densidade é 0,7 g/cm³. O motor desenvolve uma potência de 20kW.
Dado: 1 L = 10³ cm³
O rendimento desse motor é de aproximadamente:
Resposta: 22%

[Holanda1427]

Olá! Vamos lá:

É importante anotar todos os dados a parte para ter domínio sobre eles, certo?
Primeiro devemos converter 10L para cm³, partindo da densidade teremos: 10⁴cm³
Após devemos buscar saber qual a massa contida em 10⁴cm³ de gasolina, que será: 7.10³g
Após devemos buscar saber qual a variação da entalpia ([tex3]\Delta H[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]\Delta H[/tex3]

) de 7.10³g de gasolina, que será: 322.10³kJ


Após, sabendo que a relação da potência é de [tex3]P = \frac{trabalho}{variação do tempo}[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]P = \frac{trabalho}{variação do tempo}[/tex3]

e lembrando que o tempo deve estar em segundos: 1 hora = 3600 segundos, saberemos que a potência total do motor é de aproximadamente 90 kW.

Sabendo que para calcular o rendimento de um dispositivo basta saber que [tex3]rendimento = \frac{potência útil}{potência total}[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]rendimento = \frac{potência útil}{potência total}[/tex3]

e sabendo que a potência útil é de 20kW, ou seja, é a potência que o dispositivo (motor) desenvolve, como diz no enunciado, ou melhor falando: usa. Então fazendo essa razão é multiplicando por 100 para colocar em porcentagem, chegaremos em 22,22...%, o que podemos aproximar para 22%.

Não coloquei os cálculos iniciais pois se tratam de simples regras de três, meios pelos extremos, e os demais cálculos eu apresentei o mecanismo utilizado. O cálculo de horas para segundos é também uma simples regra de três.

Espero ter ajudado, fique em paz