Qual seria a eficiência máxima de uma máquina térmica operando com as temperaturas:
e
?
Passo 1
O enunciado pede a eficiência máxima de uma máquina térmica que opera entre uma fonte quente à temperatura
e um reservatório frio à temperatura
. O conteúdo aplicado aqui é a termodinâmica, mais especificamente a eficiência de Carnot, que determina o limite teórico de eficiência para motores térmicos reversíveis.
Passo 2
A eficiência máxima de Carnot é dada pela expressão
onde
e
devem estar em Kelvin para a relação ser válida.
Passo 3
Vamos calcular a fração das temperaturas:
Passo 4
Substituindo na fórmula de Carnot, obtemos
Passo 5
Convertendo para porcentagem, a eficiência máxima fica
Resposta
A eficiência máxima é aproximadamente
.