Um ciclo de Carnot trabalha entre duas fontes térmicas: Uma quente em temperatura de 227°C e uma fria em temperatura 27°C. O rendimento desta máquina, em percentual, é de:
a) 40
b) 25
c) 35
d) 50
e) 60
a) 40
b) 25
c) 35
d) 50
e) 60
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício sobre o ciclo de Carnot! A questão nos dá duas temperaturas: uma fonte quente a 227°C e uma fonte fria a 27°C. Precisamos calcular o rendimento dessa máquina térmica em porcentagem. Para isso, vamos usar a fórmula do rendimento do ciclo de Carnot, que envolve converter as temperaturas para Kelvin e aplicar a fórmula correta.
Passo 2
Primeiro, precisamos lembrar qual é a fórmula para o rendimento (
) de uma máquina térmica de Carnot. A fórmula é:
Onde:
-
é a temperatura da fonte fria em Kelvin. -
é a temperatura da fonte quente em Kelvin.
Passo 3
Antes de aplicar a fórmula, vamos converter as temperaturas de Celsius para Kelvin, já que a fórmula requer temperaturas absolutas.
Passo 4
Agora que temos as temperaturas em Kelvin, vamos substituir esses valores na fórmula do rendimento:
Passo 5
Para expressar o rendimento em porcentagem, multiplicamos por 100:
Resposta
O rendimento da máquina de Carnot é 40%. Alternativa a)