Enunciado

Uma certa planta geradora de potência opera com um reservatório fonte de calor a 350ºC e um reservatório sumidouro de calor a 30ºC. Ela possui uma eficiência térmica igual a 55% da eficiência térmica deuma máquina de Camot operando entre as mesmas temperaturas.

(a) Qual é a eficiência térmica da planta?

(b) Até qual valor deve a temperatura do reservatório fonte de calor ser elevada para aumentar a eficiência térmica da planta para 35%? Novamente, é 55% do valor da máquina de Camot

Passo 1

No item (a) podemos calcular a eficiência dessa máquina térmica, como uma fração da eficiência da máquina de Carnot, ficando assim:

, logo

Passo 2

No item (b) utilizamos um príncipio semelhante ao do item anterior, sabendo que a eficiência é porém nesse caso precisaremos da eficiencia da máquia de Carnot, para conhecer a temperatura da fonte quente para melhorar a eficiência da máquina térmica do problema.

, esse a eficiência melhorada da máquina.

Para chegar a temperatura da fonte quente reorganizamos a equação da eficiência da máquina de Carnot,

, conhecendo a temperatura da fonte fria dada pelo enunciado podemos chegar a temperatura da quente que fica:

Resposta

Item (a)

Item (b)