Três máquinas de Carnot operam entre as temperaturas de 400 e 600 K. Cada máquina extrai a mesma quantidade de energia por ciclo da fonte quente. Coloque em ordem decrescente os valores absolutos dos trabalhos realizados por ciclo pelas máquinas.
Passo 1
O enunciado diz que temos três máquinas de Carnot, cada uma operando entre uma fonte quente à
e um sorvedouro frio à
, e que todas extraem por ciclo a mesma quantidade de calor
da fonte quente. O conteúdo aqui é o rendimento de Carnot e o cálculo do trabalho por ciclo.
Passo 2
Para qualquer motor de Carnot, o rendimento térmico é
onde
e
são as temperaturas absoluta da fonte quente e do sorvedouro frio.
Passo 3
Substituindo
e
no rendimento, obtemos
Passo 4
O trabalho realizado por ciclo por um motor de Carnot é
Como todas extraem o mesmo
e têm o mesmo
, cada trabalho vale
Passo 5
Portanto, os três trabalhos por ciclo são iguais em módulo: