Qual seria a eficiência máxima de uma máquina térmica operando com as temperaturas:
T_{C}=100 \mathrm{~K} e T_{H}=400 \mathrm{~K}

Passo 1

O problema pede a eficiência máxima de uma máquina térmica reversível (ciclo de Carnot) com reservatórios a temperaturas T_{H}=400\\ \mathrm{K} (quente) e T_{C}=100\\ \mathrm{K} (frio). Para resolver, precisamos usar a expressão da eficiência de Carnot.

Passo 2

A eficiência de uma máquina de Carnot é dada por
\eta \;=\; 1 \;-\;\frac{T_{C}}{T_{H}}
onde T_{H} e T_{C} são as temperaturas absolutas (em kelvin) dos reservatórios quente e frio, respectivamente.

Passo 3

Substituindo os valores informados:
\eta \;=\; 1 \;-\;\frac{T_{C}}{T_{H}} \;=\;1 \;-\;\frac{100}{400} \;=\;1 \;-\;0,25 \;=\;0,75

Passo 4

Convertendo a fração em porcentagem, a eficiência máxima é de 75\%.

Resposta

A eficiência máxima é \eta_{\mathrm{máx}} = 75\%á.

Exercícios relacionados