(
) Uma máquina de Carnot opera entre dois reservatórios a
e
com uma potència de saída de 45 kW . a) Qual a quantidade de energia que entra na máquina e qual a quantidade de energia que é perdida por calor a cada hora? b) É possivel uma outra máquina térmica operar entre estes dols reservatórios com uma eficiência/rendimento de
? Se necessário, explique suas respostas.
Passo 1
O enunciado dá uma máquina de Carnot que opera entre dois reservatórios a
e
com potência de saída
. Pede-se em (a) a energia que entra na máquina e a energia rejeitada por hora e em (b) se outra máquina entre esses mesmos reservatórios pode ter eficiência
. Para resolver precisamos usar o rendimento de Carnot
e as relações
depois converter potência em energia por hora.
Passo 2
Converter as temperaturas de Celsius para Kelvin:
Passo 3
Calcular o rendimento de Carnot:
Passo 4
Determinar a potência de calor de entrada (
) usando
A potência de calor rejeitado é
Passo 5
Converter potências em energias por hora (uma hora
):
Passo 6
Para (b), o rendimento máximo entre esses reservatórios é
. Como
, uma máquina com
está abaixo do limite de Carnot e portanto é possível.
Resposta
a) A cada hora entram cerca de
de calor na máquina e são rejeitados cerca de
.
b) Sim, é possível ter outra máquina térmica com rendimento pois isso é inferior ao rendimento de Carnot (
).
b) Sim, é possível ter outra máquina térmica com rendimento