Um motor térmico de Carnot utiliza água como fluido de trabalho. A transferência de calor para a água ocorre a 300^circ C e nesse processo a água se transforma de líquido saturado para vapor saturado. Sabendo que o reservatório a baixa temperatura está a 40^circ C,
Determine o rendimento térmico desse ciclo.

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente precisa calcular o rendimento térmico de um motor térmico de Carnot que usa água. Para isso, vamos usar a fórmula do rendimento de Carnot, que depende das temperaturas dos reservatórios de calor. Precisamos lembrar de converter as temperaturas de Celsius para Kelvin antes de aplicar a fórmula.

Passo 2

Primeiro, vamos converter as temperaturas dadas de Celsius para Kelvin. A fórmula para isso é simples: basta adicionar 273 à temperatura em Celsius.
TA
TBaixa = 40^circ C + 273 = 313 , K

Passo 3

Agora que temos as temperaturas em Kelvin, podemos usar a fórmula do rendimento térmico de Carnot:
eta = 1 - TBaixaTA

Passo 4

Vamos substituir os valores que encontramos na fórmula:
eta = 1 - 313573 approx 1 - 0,546 approx 0,454
Para transformar em porcentagem, multiplicamos por 100:
0,454 times 100 approx 45,4%

Resposta

O rendimento térmico desse ciclo é de aproximadamente 45,4 %.

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