Exercicios
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Exercício fundamental
Exercício de fixaçäo
Uma máquina de Carnot opera entre uma fonte quente a 327^circ C e uma fonte fria a 27^circ C. Qual é o rendimento máximo teórico dessa máquina térmica?

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa descobrir o rendimento máximo de uma máquina térmica do tipo Carnot. Isso envolve conceitos de termodinâmica, especificamente sobre eficiência de máquinas térmicas. Para isso, vamos usar a fórmula do rendimento de Carnot, que depende das temperaturas da fonte quente e da fonte fria.

Passo 2

Primeiro, vamos transformar as temperaturas dadas de Celsius para Kelvin, porque na fórmula do rendimento do Carnot a gente precisa trabalhar com a escala Kelvin.
A conversão é simples:
T(K) = T(°C) + 273
Então:
Tquente = 327°C + 273 = 600 , K
Tfria = 27°C + 273 = 300 , K

Passo 3

Agora que temos as temperaturas em Kelvin, podemos usar a fórmula do rendimento de Carnot:
eta = 1 - TfriaTquente
Essa fórmula nos diz o rendimento máximo teórico que uma máquina de Carnot pode ter operando entre essas duas temperaturas.

Passo 4

Vamos substituir os valores na fórmula:
eta = 1 - 300600 = 1 - 0,5 = 0,5
Para expressar em porcentagem, multiplicamos por 100:
eta = 0,5 times 100 = 50%

Resposta

O rendimento máximo teórico dessa máquina térmica é de 50%.

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