Sendo impossível um motor térmico com rendimento igual a
, qual é o motor térmico que apresenta o máximo de rendimento térmico possível? Como é a equação da eficiência térmica para esse motor?
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão está falando sobre motores térmicos e a eficiência térmica deles. A matéria principal aqui é Termodinâmica, mais especificamente sobre a eficiência de motores térmicos. Para resolver, precisamos entender qual é o tipo de motor térmico que oferece a maior eficiência possível e como calcular essa eficiência.
Passo 2
Primeiro, é importante saber que nenhum motor térmico pode ter 100% de eficiência devido às restrições impostas pelas leis da termodinâmica. Mas existe um tipo de motor térmico que atinge a maior eficiência possível, chamada de Motor de Carnot.
Passo 3
O Motor de Carnot é um modelo teórico que opera com duas temperaturas: uma quente (T₁) e uma fria (T₂). Ele é considerado ideal porque é o mais eficiente que qualquer motor térmico pode ser, funcionando de acordo com o Ciclo de Carnot.
Passo 4
Para calcular a eficiência térmica do Motor de Carnot, usamos a seguinte equação:
Onde:
-
é a eficiência térmica, -
é a temperatura da fonte quente, -
é a temperatura da fonte fria.
Lembrando que as temperaturas devem estar em Kelvin.
Resposta
O motor térmico que apresenta o máximo de rendimento térmico possível é o Motor de Carnot. A equação da eficiência térmica para esse motor é: