Uma máquina de Carnot trabalha em um regime ideal e recebe 1000 J de calor de uma fonte de calor, cuja temperatura está em 327ºC. Essa máquina realiza trabalho e rejeita para uma fonte fria 0,25 kg de um líquido a uma temperatura igual 300 K.O valor da eficiência da máquina de Carnot, levando em consideração as informações acima, será igual a

a) 75%.
b) 50%.
c) 25%.
d) 15%.
e) 5%.

Question

Uma máquina de Carnot trabalha em um regime ideal e recebe 1000 J de calor de uma fonte de calor, cuja temperatura está em 327ºC. Essa máquina realiza trabalho e rejeita para uma fonte fria 0,25 kg de um líquido a uma temperatura igual 300 K.O valor da eficiência da máquina de Carnot, levando em consideração as informações acima, será igual a a) 75%. b) 50%. c) 25%. d) 15%. e) 5%.

T

Thiago

23/09/24

a) 75%.
b) 50%.
c) 25%.
d) 15%.
e) 5%.

Accepted Answer

Para calcular a eficiência de uma máquina de Carnot, utilizamos a fórmula:

$$
\eta = 1 - \frac{T_f}{T_q}
$$

onde:
- $\eta$ é a eficiência;
- $T_f$ é a temperatura da fonte fria em Kelvin;
- $T_q$ é a temperatura da fonte quente em Kelvin.

Primeiro, convertemos a temperatura da fonte quente de Celsius para Kelvin:

$$
T_q = 327ºC + 273 = 600 \, K
$$

A temperatura da fonte fria já está em Kelvin: $T_f = 300 \, K$.

Agora, substituímos os valores na fórmula da eficiência:

$$
\eta = 1 - \frac{300}{600} = 1 - 0,5 = 0,5
$$

Convertendo para porcentagem, temos:

$$
\eta = 50\%
$$

**Resposta: b)**

A eficiência da máquina de Carnot é 50% porque ela opera entre duas temperaturas, 600 K e 300 K, e a eficiência depende da razão entre essas temperaturas.

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