Uma máquina térmica de Carnot opera entre temperaturas Tq e Tf. A resposta para a parte © depende de Tf ? Explique.

Passo 1

Beleza, a questão diz que a gente tem uma máquina de Carnot funcionando entre duas temperaturas:
  • (a mais quente)
  • (a mais fria)
E na parte © eles perguntam se a nossa resposta vai depender de .
Conteúdo: termodinâmica, ciclo de Carnot e eficiência térmica.
O que vamos precisar:
  • Entender como se define a eficiência de Carnot
  • Ver de que forma aparece nessa fórmula

Passo 2

Vamos lembrar da teoria:
Num ciclo de Carnot (reversível), a eficiência eta ;=; 1 ;-;TfTq é dada por
QfQq ;=;TfTq,
onde as temperaturas estão em escala absoluta (Kelvin).
Isso vem diretamente da segunda lei da termodinâmica para ciclos reversíveis:
e .

Passo 3

Agora, se na parte © eles pediram qualquer coisa que envolva eficiência (ou trabalho útil por calor absorvido), essa expressão vai aparecer.
Repare: tem dentro. Então, se mudar , muda .
Em palavras: quanto maior , menos “salto” térmico você tem, logo a eficiência cai.

Passo 4

Conclusão lógica:
– A fórmula de eficiência depende de .
– Qualquer resultado que use essa eficiência vai carregar essa dependência.

Resposta

Sim, a resposta da parte © depende de eta ;=;1 - TfTq, , porque a eficiência de Carnot é
e você claramente vê na conta.

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