Cesgranrio · Petrobras · Técnico(a) de Operação Júnior · 2011 · questão 44

Cesgranrio Petrobras 2011 Física · Ciclo de Carnot também em Física · Máquinas térmicas e rendimento

Questão 44

Uma máquina térmica opera trocando calor com 2 reservatórios a temperaturas de, respectivamente, \(T_{Q}=500\) K e \(T_{F}=100\) K. De acordo com as leis da termodinâmica, qual o maior rendimento possível para uma máquina operar entre esses dois reservatórios?

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Resposta da banca: B

Resolução comentada

Situar o problema antes de calcular.

Assunto

Rendimento de Carnot: o máximo possível entre duas temperaturas absolutas é 1 menos a razão fria sobre quente.

Objetivo

Achar o maior rendimento entre 500 K e 100 K. O que está em jogo é aplicar a fórmula com temperaturas em kelvin.

Conceitos para revisar

Carnot

Nenhuma máquina entre duas fontes rende mais que a de Carnot, e o rendimento dela só depende das temperaturas absolutas.

\[\eta_{\max} = 1 - \dfrac{T_{F}}{T_{Q}}\]

T_F, T_Qfria e quente, em kelvin

Sempre menor que 100%

Só chegaria a 100% com a fonte fria no zero absoluto, o que a segunda lei proíbe.

\[0 < \eta_{\max} < 1\]

120% é impossível para qualquer máquina

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