Três máquinas operam entre reservatórios com uma diferença de temperatura de 300 K . As temperaturas dos reservatórios são as seguintes:
Máquina A: T q =
;
Máquina B:
;
Máquina C: T q =
;
Ordene as máquinas em função do rendimento teórico possível, do mais alto para o mais baixo.
Máquina B:
Máquina C: T q =
Ordene as máquinas em função do rendimento teórico possível, do mais alto para o mais baixo.
Passo 1
O enunciado apresenta três máquinas térmicas ideais (Carnot) que operam entre reservatórios com diferença de temperatura de 300 K. As temperaturas de cada máquina são:
Máquina A: ,
Máquina B: ,
Máquina C: ,
Precisamos comparar os rendimentos teóricos máximos (rendimento de Carnot) e ordenar do maior para o menor.
Máquina A:
Máquina B:
Máquina C:
Precisamos comparar os rendimentos teóricos máximos (rendimento de Carnot) e ordenar do maior para o menor.
Passo 2
O rendimento máximo de uma máquina de Carnot é dado por
onde
é a temperatura do foco quente e
do foco frio, ambas em Kelvin.
Passo 3
Calculando cada rendimento:
Para a máquina A:
Para a máquina A:
Para a máquina B:
Para a máquina C:
Passo 4
Compare os valores obtidos:
,
,
.
Logo, a ordem do maior rendimento para o menor é: C, B, A.
Logo, a ordem do maior rendimento para o menor é: C, B, A.
Resposta
C > B > A