Uma máquina de Carnot, cujo reservatório quente está à temperatura de , absorve de calor nessa temperatura em cada ciclo e fornece para o reservatório frio.
- Qual é o trabalho produzido pela máquina durante cada ciclo?
- Qual é a temperatura da fonte fria?
- Qual é a eficiência térmica do ciclo?
Passo 1
Mais uma bem legal, não é ?!
Precisamos achar o trabalho produzido pela máquina, certo?
Para isso precisamos lembrar que uma máquina de Carnot funciona como uma máquina de calor, como vemos logo abaixo:
Por conservação de energia, sabemos que:
Isolando o , o termo passa para o outro lado com o sinal oposto:
O problema nos disse que:
Substituindo:
E assim finalizamos a letra (a) !!
Passo 2
Na letra (b) nós queremos achar mas como?
Bom, precisamos lembrar que quando estamos trabalhando com ciclo de Carnot podemos usar a seguinte relação:
Apenas para o ciclo de Carnot, beleza?
Vamos ver quais informações o enunciado nos deu
Substituindo na equação do ciclo de Carnot
Precisamos encontrar aquele alí. Então vamos multiplicar cruzado
Passando o para o outro lado dividindo ficamos com
Fazendo essa continha encontramos
Shoow de bolaa!! Já achamos a letra (b) !!
Passo 3
Para finalizar, a letra (c) pede a eficiência térmica do ciclo!
Vamos relembrar a fórmula que já conhecemos para as Máquinas Térmicas?
O trabalho nós calculanos lá na letra (a), lembra?
E o calor fornecido pela fonte quente foi dado no enunciado
Substituindo na fórmula da eficiência
Para transformar em porcentagem é só multiplicar por :
E assim nós finalizamos esta questão!!