Enunciado

Uma usina termoelétrica moderna opera com vapor de água superaquecido, a temperaturas da ordem de 500 ° C , e é resfriada com água de rio, tipicamente a 20 ° C . Devido a inúmeros tipos de perdas, a eficiência máxima que se consegue atingir na prática é da ordem de 40 % . Que fração da eficiência máxima idealmente possível para esses valores isso representa?

Passo 1

Essa usina termoelétrica é uma máquina operando entre dois reservatórios:

T 2 = 20 ° C = 293   K T 1 = 500 ° C = 773   K

A eficiência máxima possível para essa situação é dada pela seguinte fórmula:

η = 1 - T 2 T 1

η = 1 - 293 773 = 0,621

Passo 2

O enunciado diz que a máquina está operando com eficiência da ordem de 40 % .

Vamos calcular a fração f que isso representa em relação à eficiência máxima η :

f = 0,4 η = 0,4 0,621 = 0,644

f = 64,4 %

Resposta

Isso representa 64,4 % da eficiência máxima possível.

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