Enunciado

Uma máquina de Carnot cuja fonte quente está a 400   K tem uma eficiência de 30,0 % . De quanto deve mudar a temperatura da fonte fria para que a eficiência aumente para 40,0 % ?

Passo 1

A eficiência de uma máquina de Carnot segue essa fórmula aqui:

ϵ = 1 - T F T Q

E na situação inicial, podemos descobrir que o valor da temperatura da fonte fria era:

0,30 = 1 - T F 400

120 = 400 - T F

T F = 280   K

Passo 2

Se queremos mudar a eficiência para 40 % mudando só a temperatura da fonte fria:

ϵ = 1 - T F T Q

0,40 = 1 - T F 400

T F = 400 - 160 = 240   K

Passo 3

Isso quer dizer que a variação da temperatura da fonte fria terá que ser:

Δ T F = 240 - 280 = - 40   K

Ou seja, a temperatura tem que diminuir em 40   K .

Resposta

A temperatura deve diminuir em 40   K .

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