Enunciado

Ver Outros Exercícios
desse livro

Em um reator de fusão nuclear hipotético, o combustível é o gás deutério a uma temperatura de 7 × 10 8 K .   Se o gás pudesse ser operado uma máquina de Carnot com T F = 100 ° C ,   qual seria a eficiência da máquina? Tome as duas temperaturas como exatas e calcule a resposta com sete algarismos significativos.

Passo 1

Belezera galerinha, essa questão aqui não tem muito segredo, bora lá ver como que ela fica!

A eficiência de uma máquina de Carnot é dada pela equação:

ε C = 1 - T F T Q

O problema já nos disse que:

T Q = 7 × 10 8 K

E a temperatura fria é dada como:

T F = 100 ° C

Mas calmem ai meu patrão! Graus Celsius não, vamos transformar para unidade Kelvin:

T F = 100 ° C + 273

T F = 373   K

Passo 2

Agoora sim! Substituindo os valores que encontramos na equação, obtemos que:

ε C = 1 - 373   K 7 × 10 8 K

ε C = 0,9999995

Em porcentagem:

ε C = 99,99995   %

Resposta

99,99995   %

Exercícios de Livros Relacionados

A eficiência de um motor de automóvel é 25 % quando o motor realiza um trabalho de 8,2 k J por ciclo. Suponha que o processo é reversível. Determine ( a ) a energia Q g a n h o que...
O motor de um avião recebe calor de 9000   J e rejeita 6400   J em cada ciclo. a) Qual é o trabalho realizado pela máquina em cada ciclo? b) Qual é a eficiência térmica da máquina?
A figura 19-15 mostra o ciclo seguido por 1,00   m o l de um gás monoatômico ideal com um volume inicial V 1 = 25,0 L . Todos os processos são quase-estáticos. Determine (a) a temp...
A potência de um refrigerador é 370 W. Qual é a maior quantidade de calor que ele pode absorver do compartimento de alimentos em 1,00 min se a temperatura do compartimento é 0,0ºC ...
Sejam duas máquinas térmicas conectadas em série, de tal forma que o calor liberado pela primeira máquina seja usado como o calor absorvido pela segunda, como mostrado na Figura 19...
Considere a máquina do ciclo Brayton (Problema 83) funcionando ao contrário, como refrigerador, em sua cozinha. Nesse caso, o ciclo inicia à temperatura T 1 e se expande a pressão ...
Um cilindro contém oxigênio a uma pressão de 2,0 atm. Seu volume é 4,0 L e a temperatura é 300 K. Suponha que o oxigênio possa ser considerado um gás ideal. O oxigênio é submetido ...
Um refrigerador opera mediante o ciclo indicado na Figura 20.29. Os processos de compressão ( d → a ) e expansão ( b → c ) são adiabáticos. A pressão, a temperatura e o volume do r...
O Ciclo de Stirling é semelhante ao ciclo Otto, a não ser pelo fato de que a compressão e a expansão do gás ocorrerem isotermicamente e não adiabaticamente, como no ciclo Otto. O c...
Uma usina termelétrica alimentada pela queima de carvão produz uma potencia mecânica de 1000 MW com uma eficiência térmica de 40,0 % . a) Qual é a taxa de fornecimento de calor par...
Um condicionador de ar funciona com 800 W de potência e apresenta um coeficiente de desempenho de 2,80 a uma temperatura ambiente de 21   ℃ ℃ e uma temperatura externa de 35 ℃ ℃. a...
Um motor a gasolina produz uma potência igual a 180   k W . Sua eficiência é 28 % . a) Qual é a quantidade de calor fornecida para a máquina por segundo? b) Qual é o calor rejeitad...