Um estudante deseja construir uma máquina térmica para oper...

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Q2114008 Física
Um estudante deseja construir uma máquina térmica para operar entre as temperaturas de 250 K e 400 K, recebendo de uma fonte quente 8.000 J por minuto e realizando, também, a cada minuto, um trabalho de 3.600 J. Considerando a máquina que o estudante deseja construir, pode-se afirmar que sua construção é:
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alguém entendeu essa?

Achei que estivesse operando abaixo do rendimento máximo. Alguém para explicar?

Pessoal, acredito que seja o seguinte...

A eficiência térmica de uma máquina totalmente reversível, ou seja, que opere sob o Ciclo de Carnot, é

Nc = 1 - Tl/Th = 1 - 250/400 = 0,375.

Já a eficiência da máquina que o estudante quer é Ne = 3600/8000 = 0,45.

Ou seja, a máquina que ele quer construir precisa de uma eficiência de 0,45, porém o máximo que poderia fisicamente de eficiência pra essas temperaturas é 0,375.

Portanto, é impossível porque é Ne > Nc não pode acontecer na vida real.

Essa questão é realmente meio difícil de entender, mas vamos lá vou tentar explicar...

primeiro vamos calcular pelo ciclo de Carnot como seria

n = 1 - (Tfria/Tquente)

n = 1 - (250/400)

n = 1 - 0,625

n = 0,375 * 100 ( pra dar em porcentagem é só fazer vezes 100)

n = 37,5% isso é o rendimento no ciclo de Carnot

Agora vamos utilizar o "calor quente" e o trabalho

n = trabalho / Qquente

n = 3600 / 8000

n = 0,45 *100

n = 45% , ou seja o rendimento dessa maquina está acima do valor do ciclo de carnot encontrado ( ciclo de carnot vai mostra o rendimento maximo, então não tem como uma maquina ter um rendimento maior que ele), portanto é impossível

espero ter ajudado, é tão ruim a gente procurar ajuda aqui e não ter respostas, vou até começar a responder mais vezes

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