Uma máquina de Carnot operando entre reservatórios de energia
com temperaturas 300 K e 500 K produz uma potência de saída de
1000 W.
Quanto valem (a) o rendimento térmico da máquina, (b) a
taxa de entrada de calor na mesma, em W, e (c) a taxa de saída de
calor da máquina. em W?
Passo 1
Opa galeeeeera! Hoje vamos entender um pouco mais sobre o rendimento de uma máquina de Carnot.
A) Sabemos que a eficiência máxima de uma máquina térmica no ciclo de Carnot é dada pela equação:
Passo 2
B) Podemos calcular a eficiência a partir da potência de entrada e de saída da máquina:
Assim podemos descobrir a taxa de entrada:
Passo 3
C) Sabemos que a energia se conserva, essa conservação também pode ser estendida para o conceito de potência. Já que essa potencia não é, nada mais, nada menos do que energia por segundo.
Logo a potencia que entra tem que ser a potência útil de saída mais a potencia desperdiçada (devida a geração de calor):
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)