Uma máquina de Carnot recebe calor de um reservatório quente, que se encontra a temperatura de 400 K , e tem eficiência de
.
a) Se a máquina recebe 500 J de calor quanto trabalho ela realiza por ciclo?
b) De quanto deve mudar a temperatura do reservatório frio para que a eficiência aumente para
, mantendo o mesmo reservatório quente?
a) Se a máquina recebe 500 J de calor quanto trabalho ela realiza por ciclo?
b) De quanto deve mudar a temperatura do reservatório frio para que a eficiência aumente para
Passo 1
Beleza, vamos resumir o que o exercício pede e o que a gente vai usar.
– Tem uma máquina de Carnot que tira calor de um reservatório quente a e tem eficiência
.
– Na parte (a) precisamos achar o trabalho se entra
.
– Na parte (b) queremos aumentar a eficiência para , mantendo
, e aí calcular de quanto precisa mudar a temperatura do reservatório frio.
Conteúdo: Termodinâmica (Ciclo de Carnot). Fórmulas que vamos usar:
– Tem uma máquina de Carnot que tira calor de um reservatório quente a
– Na parte (a) precisamos achar o trabalho
– Na parte (b) queremos aumentar a eficiência para
Conteúdo: Termodinâmica (Ciclo de Carnot). Fórmulas que vamos usar:
- definição de eficiência
- eficiência ideal de Carnot
Passo 2
Parte (a): usar
.
Logo
Logo
Passo 3
Parte (b):
- Primeiro descobrimos a temperatura fria atual
usando
2) Agora impomos
- A variação é
Ou seja, o reservatório frio precisa ser resfriado em 40 K.
Resposta
a)
b) reduzir a temperatura do reservatório frio em .
b) reduzir a temperatura do reservatório frio em