Enunciado
Termodinâmica - Termodinamica,Teoria Cinética e Termodinâmica Estatística, Sears e Salinger- Ed: 3º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 27
Um inventor afirma ter inventado uma máquina que aceitar a uma temperatura de 400 K, rejeita a uma temperatura de 200 K e libera de trabalho mecânico. Você aconselharia um investimento de dinheiro para por essa máquina no mercado? Como você descreveria essa máquina?
Passo 1
Olá, aqui quem fala é a Jacyara do Responde Aí. Como você está? Está tudo em cima?
Bem, hoje vamos resolver mais uma questãozinha de Termodinâmica
Aqui temos uma questão de máquinas térmicas, para resolver essa questão o legal é ver a eficiência da máquina e compará-la com a de Carnot, sabe porquê?
Bem, já sei que você lembra. Mas vamos falar mesmo assim, a eficiência da máquina de Carnot é a maior eficiência possível de uma máquina térmica, então vamos ver o quão distante está dela e vamos verificar se o investimento vale a pena, belezinha?
Para isso vamos precisar das fórmulas de eficiência:
E aí podemos ir? Então vamos lá.
Passo 2
Primeiramente vamos calcular a eficiência de Carnot, que é dada pela seguinte expressão:
Agora vamos calcular a eficiência da nossa máquina:
Comparando as eficiências temos que:
Passo 3
A máquina projetada tem uma eficiência que corresponde a 70% da eficiência máxima que é a de Carnot, portanto, a máquina é devidamente eficiente e o investimento parece muito favorável.
Resposta
A máquina é eficiente e o investimento é muito interessante.