Question

Alguém sabe a resposta?

Answer 1

Resposta:

Apenas a Máquina III.

Explicação:

       Sabe-se que termodinamicamente o trabalho realizado por uma máquina térmica sempre será menor que o calor fornecido para o equipamento. Sabendo disso podemos descartar a construção da maquina I, tendo em vista que toda a energia fornecida para o equipamento é convertida em trabalho.

       A máxima eficiência de uma máquina térmica é dada pelo ciclo de Carnot, onde a eficiência é determinada pela seguinte equação.

        $\eta = 1 - \frac{T_{F} }{T_Q} }$ , onde Tf e Tq são, respectivamente, as temperaturas da fonte fria e da fonte quente em Kelvin.

       Neste caso sabemos que Tf = 27 C = 300 K e a Tf = 227 C = 500 K. Dessa forma temos que a eficiência máxima da máquina será.

         $\eta = 1 - \frac{300}{500} = 1 - \frac{3}{5} = \frac{2}{5} = 40\%$

        Ou seja, no máximo 40% da energia fornecida a máquina será convertida em trabalho. Para a Máquina II temos.

          $\eta = \frac{60}{120} = \frac{1}{2} = 50\%$ , essa é uma eficiência maior que a do ciclo de Carnot, logo essa máquina térmica não pode ser construída.

          Para a máquina III temos.

          $\eta = \frac{30}{80} = 37,5\%$ , essa eficiência é menor que o ciclo de Carnot, logo essa maquina pode ser construída.

       Desta forma a única máquina capaz de ser construída é a III.