Uma máquina térmica reversível opera entre as temperaturas de 300 K e 1200 K .

A) Qual sua eficiência?

B) A relação Q H > 4 ⋅ Q L é possível?

Passo 1

Para calcular a eficiência de uma máquina reversível podemos utilizar a fórmula do ciclo de Carnot:

η = 1 - T L T H

η = 1 - 300 1200 = 1 - 1 4 = 75 %

Lembre-se que essa relação não vale apenas para o ciclo de Carnot e sim para qualquer ciclo reversível!

Passo 2

Na letra B o problema pede, basicamente, a relação entre os calores. Como sabemos a relação entre as temperaturas e que o ciclo é reversível podemos fazer da forma.

T H T L = Q H Q L

1200 300 = Q H Q L

Q L ⋅ 4 = Q H

Perceba que, para um ciclo reversível, o calor quente deve ser necessariamente igual a quatro vezes o calor frio! Então a letra B é impossível

Resposta

A)

η = 75 %

B) Impossível

Exercícios Resolvidos de Reversibilidade e irreversibilidade

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