Enunciado

Considere um dia de inverno onde a temperatura do ar é igual a - 30 ° C e a temperatura da terra num plano abaixo do nível do solo é 13 ° C . Considerando que o ar atmosférico e o solo se comportam como reservatórios térmicos, determine o rendimento térmico de uma motor que opera entre esses reservatórios e segundo um ciclo de Carnot.

Passo 1

Fala galera, beleza?

Galera temos que calcular o rendimento de um motor segundo o ciclo de Carnot, para isto, vamos dar uma olhada na fórmula que defini do coeficiente de rendimento:

η = W Q H ≤ η C a r n o t = 1 - T L T H

Isso quer dizer que o rendimento é determinado por W Q H , caso, a máquina operar segundo o ciclo de Carnot temos:

η = 1 - T L T H

Partiu calcular!

Passo 2

Antes de calcularmos o rendimento, temos que converter a unidade da temperatura:

T L = - 30 + 273 = 243   K

T H = 13 + 273 = 286   K

Passo 3

Utilizando a fórmula de rendimento para uma máquina que opera segundo o ciclo de Carnot, fica:

η = 1 - T L T H

η = 1 - 243 286 = 0,15

Temos um rendimento pequeno, devido, a variação de temperatura ser pequena. Bem é isso galera, valeu!

Resposta

η = 0,15

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