Question

As máquinas térmicas são capazes de converter calor em trabalho. Elas funcionam em ciclos e utilizam duas fontes de temperaturas diferentes: uma quente, de onde recebe calor, e uma fria, para onde o calor rejeitado é direcionado. A respeito das máquinas térmicas, é importante saber que elas não transformam todo o calor em trabalho, ou seja, o rendimento de uma máquina térmica é sempre inferior a 100%

Answer 1

No que diz respeito à máquina representada, ela não pode funcionar da forma esquematizada.

O rendimento da máquina térmica está relacionado ao trabalho em cada ciclo e ao calor recebido.  

n = T/Q1

Onde  

n = rendimento da máquina

Q1 = quantidade de calor retirada da fonte quente

Logo, o rendimento dessa máquina seria de -

n = 32/40

n = 0,80

n = 80%

Calculando o rendimento de uma máquina térmica de Carnot (ideal) -

n = 1 - T2/T1

Onde,

T2 = temperatura absoluta da fonte de resfriamento

T1 = temperatura absoluta da fonte de aquecimento

n = 1 - (27 + 273)/(727 + 273)

n = 1 - 300/1000

n = 1 - 0,3

n = 0,7

n = 70%

Uma máquina térmica nunca apresentará rendimento superior a uma máquina de Carnot.