Em uma aula de termodinâmica, o professor aborda o funcionamento das máquinas térmicas, dispositivos que convertem
calor em trabalho mecânico por meio de ciclos termodinâmicos. Uma usina termelétrica opera com uma máquina térmica
ideal que realiza o ciclo de Carnot, trocando calor entre uma fonte quente a Tq = 600 K e uma fonte fria a Tf = 300 K. Sobre o
rendimento e o funcionamento da máquina térmica, assinale a afirmativa correta.

Question

Em uma aula de termodinâmica, o professor aborda o funcionamento das máquinas térmicas, dispositivos que convertem
calor em trabalho mecânico por meio de ciclos termodinâmicos. Uma usina termelétrica opera com uma máquina térmica
ideal que realiza o ciclo de Carnot, trocando calor entre uma fonte quente a Tq = 600 K e uma fonte fria a Tf = 300 K. Sobre o
rendimento e o funcionamento da máquina térmica, assinale a afirmativa correta. Alternativa A: O rendimento da máquina térmica é 100% se a temperatura da fonte fria for zero Kelvin, pois, nesse caso, todo o calor é
convertido em trabalho. Ou Alternativa B: O ciclo de Carnot é o ciclo mais eficiente possível para uma máquina térmica que opera entre duas temperaturas fixas, e o
rendimento máximo é η = 1 − Tf/Tq. Ou Alternativa C: O rendimento máximo da máquina térmica depende apenas da diferença entre as temperaturas da fonte quente e da fonte
fria, sendo dado pela razão Tq − Tf . Ou Alternativa D: O rendimento da máquina térmica é de 50%, pois a relação entre as temperaturas da fonte quente e fria determina que a
metade do calor recebido é convertida em trabalho.

Instituto Consulplan de Desenvolvimento, Projetos e Assistência Social · Accepted Answer

Alternativa [B] O ciclo de Carnot é o ciclo mais eficiente possível para uma máquina térmica que opera entre duas temperaturas fixas, e o
rendimento máximo é η = 1 − Tf/Tq.

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