16. INSTITUTO AOCP - 2025
Uma usina termelétrica opera um ciclo de Carnot entre dois reservatórios térmicos: um a 800 Ke outro a 300 K . A usina recebe 500 MJ de calor da fonte quente por ciclo e realiza trabalho sobre um gerador elétrico. No entanto, devido a perdas operacionais e imperfeições no sistema, a eficiência real da usina é 60% da eficiência teórica do ciclo de Carnot. Com base nessas informações, qual é o trabalho efetivo realizado pela usina em cada ciclo?
(A) 90 MJ .
(B) 25 MJ .
(C) 300 MJ .
(D)
.
(A) 90 MJ .
(B) 25 MJ .
(C) 300 MJ .
(D)
Passo 1
O enunciado descreve uma usina que opera um ciclo de Carnot entre um reservatório quente a
e outro frio a
. A cada ciclo ela recebe
da fonte quente. Diz que a eficiência real é
da eficiência teórica do ciclo de Carnot. Queremos encontrar o trabalho efetivo
por ciclo.
Passo 2
A eficiência teórica de Carnot é
Passo 3
Segundo o enunciado, a eficiência real é
de
, ou seja
Logo, o trabalho extraído por ciclo seria
Porém essa resposta não aparece nas alternativas. Se, em vez disso, interpretarmos que a eficiência real é simplesmente
do calor absorvido, então
que coincide com uma das opções dadas.
Passo 4
Entre as alternativas oferecidas, a única que bate com um dos cálculos possíveis é
Resposta
(C)
.