Uma máquina de Carnot cuja fonte fria está a tem uma eficiência de . De quanto deve ser elevada a temperatura da fonte quente para que a eficiência aumente para ?

R: Aumentou 97 K.

Passo 1

Beleza! A gente tem uma máquina de Carnot com a fonte fria a e uma eficiência de . A pergunta é: de quanto a gente precisa aumentar a temperatura da fonte quente para que a eficiência suba para ? Para resolver isso, vamos usar a fórmula da eficiência de uma máquina térmica de Carnot e trabalhar com as temperaturas das fontes quente e fria.

Passo 2

Primeiro, precisamos converter a temperatura da fonte fria de Celsius para Kelvin, porque nas fórmulas térmicas a gente trabalha com Kelvin. A fórmula é:
Então,

Passo 3

A eficiência ( ) de uma máquina de Carnot é dada por:
Onde:
  • é a eficiência,
  • é a temperatura da fonte fria,
  • é a temperatura da fonte quente.

Passo 4

Primeiro, vamos descobrir qual é a temperatura da fonte quente atual quando a eficiência é . Substituindo na fórmula:
Rearranjando para encontrar :

Passo 5

Agora, queremos que a eficiência seja . Usando a mesma fórmula:
Resolvendo para :

Passo 6

A diferença na temperatura da fonte quente é:
Arredondando, temos que:

Resposta

A temperatura da fonte quente deve ser aumentada em .

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Uma esfera maciça condutora de raio é carregada e colocada no interior de uma casca esférica condutora de raio interno e raio externo . A casca esférica é carregada com densidade de carga uniforme . Sabendo que o potencial elétrico na posição é , calcule o potencial elétrico nas regiões:
c) e
Uma casca esférica não condutora de raio interno e raio externo é uniformemente carregada. Sabendo que o potencial elétrico na posição é , calcule o potencial elétrico nas regiões:
b) ,
Para qual temperatura o valor em graus Fahrenheit é igual (a) a duas vezes o valor em graus Celsius e (b) a metade do valor em graus Celsius?
R: .
  1. (2,0 pts) - Um objeto de está sofrendo oscilações harmônicas amortecidas. Se o deslocamento máximo do objeto de seu ponto de equilíbrio cai para de seu valor original em . (a) Qual é o valor da constante de amortecimento ? (b) Se ofator de qualidade , determine a frequência angular.