- Em um motor térmico ideal – Carnot –, no reservatório térmico a alta temperatura é igual a 180°C. No reservatório térmico a baixa temperatura é igual a 30°C. Qual é o rendimento térmico deste motor?
a. 0,965.
b. 0,331.
c. 0,274.
d. 0,458.
e. 0,486.
a. 0,965.
b. 0,331.
c. 0,274.
d. 0,458.
e. 0,486.
Passo 1
Vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos um motor térmico ideal, chamado motor de Carnot, que funciona entre dois reservatórios com temperaturas diferentes: um quente a 180°C e outro frio a 30°C. A gente precisa descobrir qual é o rendimento térmico desse motor. Para isso, vamos usar a fórmula do rendimento de Carnot, que envolve as temperaturas dos dois reservatórios.
Passo 2
Primeiro, é importante lembrar que as temperaturas na fórmula do motor de Carnot precisam estar na escala Kelvin. Para converter de Celsius para Kelvin, a gente soma 273,15 à temperatura em Celsius.
Então,
Passo 3
Agora, vamos usar a fórmula do rendimento térmico para um motor de Carnot, que é:
Onde:
-
é o rendimento térmico -
é a temperatura do reservatório frio -
é a temperatura do reservatório quente
Passo 4
Substituindo os valores que calculamos:
Resposta
O rendimento térmico desse motor é aproximadamente 0,331 (opção b).