Uma máquina térmica de Carnot está operando entre uma fonte a TH e um sumidouro a TL. Pretende-se duplicar a eficiência térmica dessa máquina. Qual deverá ser a nova temperatura da fonte? A temperatura do sumidouro pode ser considerada constante.

Passo 1

Olá! tudo certo? Caso estejamos sem tempo, vou tentar adiantar as horas, para ver se o tempo não passa. Neste exercício, a temperatura da fonte que dobrará a eficiência deve ser determinada.

Para a eficiência térmica da máquina térmica de Carnot temos:

η = 1 - T L T H

Passo 2

Para uma eficiência dobrada, com a fonte quente denominada por TH’, temos:

2 η = 1 - T L T H '

Agora, juntando as duas fórmulas, temos:

2 ( 1 - T L T H ) = 1 - T L T H '

Isolando TH’, temos:

T H ' = T H T L T H - 2 T L

Resposta

T H ' = T H T L T H - 2 T L

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