A que temperatura deve estar a fonte fria de um motor térmico, que opera em um processo cuja eficiência é de e uma fonte quente a ? R.: .
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão pede para descobrir a temperatura da fonte fria () de um motor térmico que tem uma eficiência de 44% () e uma fonte quente () a 150°C. A gente vai usar conceitos de eficiência de máquinas térmicas, que envolvem temperaturas absolutas. Então, vamos precisar converter as temperaturas para Kelvin e aplicar a fórmula da eficiência.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar da fórmula da eficiência () para um motor térmico:
Aqui, e são as temperaturas da fonte fria e da fonte quente, respectivamente, em Kelvin (K). É importante usar Kelvin porque na termodinâmica a temperatura absoluta é necessária.
Passo 3
Vamos converter a temperatura da fonte quente de Celsius para Kelvin. A fórmula é simples:
Então,
Passo 4
Agora, substituímos os valores na fórmula da eficiência:
Queremos isolar , então vamos rearranjar a equação:
Passo 5
Multiplicamos ambos os lados por 423,15 para encontrar :