(BR DISTRIBUIDORA 2014) Um sistema executa um ciclo de potência reversível para o qual a temperatura média de adição de calor é 552^circ C, e a temperatura média na qual o calor é descarregado é 57^circ C. A eficiência térmica máxima desse ciclo, conhecida como eficiência de Carnot, em porcentagem, é de:
a) 10
b) 40
c)60
d) 100
e) 495

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem um sistema que roda num ciclo de potência reversível, ou seja, um ciclo de Carnot. A temperatura média onde o calor entra é de 552^circ C e a onde sai é de 57^circ C. Nosso objetivo aqui é calcular a eficiência térmica máxima desse ciclo, que é a eficiência de Carnot, e descobrir qual das opções (a a e) está correta.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é a eficiência de Carnot. Ela é a eficiência máxima que uma máquina térmica pode ter operando entre duas temperaturas dadas e é calculada pela fórmula:
eta = (1 - TCTH) times 100%
Onde:
  • eta é a eficiência de Carnot.
  • TC é a temperatura mais baixa (onde o calor é descartado).
  • TH é a temperatura mais alta (onde o calor é adicionado).
  • As temperaturas devem estar em Kelvin.

Passo 3

Então, vamos converter as temperaturas de Celsius para Kelvin porque a fórmula requer isso. A conversão é simples: K = °C + 273,15.
TH = 552 + 273,15 = 825,15 , K
TC = 57 + 273,15 = 330,15 , K

Passo 4

Agora, vamos substituir esses valores na fórmula da eficiência de Carnot:
eta = (1 - 330,15825,15) times 100%

Passo 5

Fazendo a divisão dentro da fração:
330,15825,15 approx 0,4
Então:
eta = (1 - 0,4) times 100% = 0,6 times 100% = 60%

Resposta

A eficiência térmica máxima do ciclo de Carnot é de 60%, opção c).

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