Um gerador de energia opera com um reservatório quente a
e uma fonte fria a 25
. O gerador possui eficiência igual a
da eficiência de uma máquina de Carnot que opera entre as mesmas temperaturas.
Qual é a eficiência do gerador?
Qual é a eficiência do gerador?
Passo 1
Beleza, o exercício fala de um gerador de energia que trabalha tomando calor de um reservatório quente a 300 °C e jogando calor num reservatório frio a 25 °C. Ele diz que a eficiência real do gerador é 60 % da eficiência de uma máquina de Carnot que operaria entre essas mesmas temperaturas. Então nosso conteúdo é Termodinâmica (máquina térmica de Carnot) e o que precisaremos é:
- Converter as temperaturas de Celsius para Kelvin;
- Saber a fórmula da eficiência ideal (Carnot);
- Aplicar o fator de 60 %.
Passo 2
Primeiro, transforma as temperaturas em Kelvin (porque nas fórmulas térmicas a gente usa Kelvin):
Isso é importante porque a eficiência de Carnot usa proporção entre temperaturas absolutas.
Passo 3
A eficiência de uma máquina de Carnot é dada por
Substituindo:
ou seja, 48,0 %.
Passo 4
O enunciado diz que nosso gerador tem eficiência igual a 60 % dessa eficiência de Carnot. Então basta multiplicar:
Em percentual, isso dá 28,8 %.
Resposta
A eficiência do gerador é de 28,8 %.