Em um reator de fusão nuclear hipotético, o combustível é o gás deutério a uma temperatura de
. Se esse gás pudesse ser usado para operar uma máquina de Carnot com
, qual seria a eficiência da máquina? Tome as duas temperaturas como sendo exatas e calcule a resposta com sete algarismos significativos.
Passo 1
Beleza, vamos recapitular o que o exercício manda:
– Temos um reator com deutério a (temperatura quente).
– Queremos usar esse “gás” como fonte quente numa máquina de Carnot que descarte calor a .
– Pergunta: qual a eficiência dessa máquina de Carnot?
Conteúdo: termodinâmica, ciclo de Carnot. Para resolver, precisamos da fórmula da eficiência de Carnot e saber converter Celsius em Kelvin.
– Temos um reator com deutério a
– Queremos usar esse “gás” como fonte quente numa máquina de Carnot que descarte calor a
– Pergunta: qual a eficiência
Conteúdo: termodinâmica, ciclo de Carnot. Para resolver, precisamos da fórmula da eficiência de Carnot e saber converter Celsius em Kelvin.
Passo 2
Converter a temperatura fria
de Celsius para Kelvin, porque na fórmula só funciona em Kelvin:
Passo 3
Lembrando a teoria do ciclo de Carnot: a eficiência máxima é
onde ambas as temperaturas estão em Kelvin.
Passo 4
Substituir os valores na fórmula:
Passo 5
Calcular a diferença e arredondar para sete algarismos significativos:
Sete algarismos significativos dão
.
Resposta
A eficiência da máquina de Carnot é
(sete algarismos significativos).