Com base nas informações fornecidas no texto precedente e na...

A descoberta do eletromagnetismo significou uma grande revolução para a humanidade: a possibilidade de transporte quase instantâneo de grandes quantidades de energia a longas distâncias. O entendimento dos fluxos energéticos e de suas perdas, ao longo da cadeia de produção, transporte e utilização da energia elétrica, é de fundamental importância para o aumento da eficiência energética e a mitigação de seus efeitos sobre a natureza. 

Para o estudo simplificado desses processos, foi criado um sistema constituído por um motor de combustão a diesel que opera em um ciclo de Carnot, conforme figura a seguir. A cada ciclo do motor, uma quantidade de calor Q1 é fornecida pela queima do diesel, um trabalho W é realizado e um calor Q2 é ejetado para fora do motor. O motor faz girar uma bobina com velocidade angular constante ω de 21.600 graus por segundo, em uma região preenchida por um campo magnético uniforme e estacionário, gerado por um ímã permanente, com intensidade 1/12π tesla. Na bobina, está enrolado um fio condutor formando por N = 22 espiras circulares cuja área de seção transversal é igual a A = 1 m2 . Devido à indução magnética, uma força eletromotriz ξ é gerada em uma tomada que está ligada a um circuito, fornecendo corrente elétrica I a um aparelho de resistência equivalente igual a R. A resistência interna dos fios da bobina e da tomada é denotada por R’. O eixo de rotação da bobina é perpendicular ao campo magnético.

De maneira simplificada, pode-se considerar que o motor e a bobina representam uma usina geradora de energia elétrica, os fios que ligam a bobina até a tomada representam as linhas de transmissão e o aparelho ligado à tomada representa os dispositivos movidos a energia elétrica.