Ciclo de Carnot Padrão. Considere uma usina de potência a vapor operando em um ciclo de Carnot entre as temperaturas das fontes fria e quente. Calcule a eficiência térmica do ciclo de Carnot, em %.
Passo 1
O enunciado fala de uma usina térmica ideal que opera um ciclo de Carnot entre duas fontes de temperatura: a fonte quente à temperatura
e a fonte fria à temperatura
. O objetivo é encontrar a eficiência térmica desse ciclo, em porcentagem.
Passo 2
Pela definição de rendimento de uma máquina térmica, temos
onde
. Substituindo,
Passo 3
No ciclo de Carnot, que é reversível, a razão entre os calores trocados é igual à razão das temperaturas absolutas das fontes, isto é,
Logo,
Passo 4
Para expressar em porcentagem, multiplicamos por
: