Um inventor afirma que um motor térmico opera entre as camadas do oceano entre
. Ele produz
e descarrega
para a fonte fria. O que você tem a dizer sobre a afirmativa do inventor? (2 pontos)
Passo 1
O enunciado afirma que um motor térmico opera entre as camadas do oceano a
(fonte quente) e
(fonte fria), produzindo
de trabalho e descarregando
na fonte fria. Vamos checar se esse rendimento viola o limite de Carnot.
Passo 2
Primeiro, convertemos as temperaturas para Kelvin:
Passo 3
Em seguida, transformamos a taxa de calor rejeitado em kW:
Como a potência de saída é
, a potência absorvida da fonte quente é
Passo 4
O rendimento real do motor é
Passo 5
O rendimento máximo possível (Carnot) entre essas temperaturas é
Passo 6
Comparando, vemos que
ou seja, o motor afirma chegar praticamente ao limite de Carnot. Como nenhum dispositivo real atinge o rendimento ideal reversível, a afirmação do inventor é inviável.
Resposta
O rendimento indicado coincide quase com o de Carnot, algo impossível na prática. Logo, a afirmação do inventor é inválida.