Questão 540457

• Banca: CESGRANRIO
• Órgão: Transpetro
• Ano: 2011
• Provas: CESGRANRIO - 2011 - Transpetro - Engenheiro Júnior - Elétrica
• Disciplina: Engenharia Mecânica
• Assuntos: Leis e Propriedades da Termodinâmica; Termodinâmica

Uma máquina térmica reversível a vapor opera em condições ideais. A máquina absorve calor de um reservatório quente a 546 °C a uma pressão de 20 atm, realiza trabalho e expele calor a uma temperatura de 273 °C a uma pressão de 1 atm. Considere que a temperatura do zero absoluto seja igual a -273 °C. De acordo com essas informações, o valor do máximo rendimento possível para essa máquina térmica é

• A. ³/₄
• B. ²/₃
• C. ¹/₂
• D. ¹/₃
• E. ¹/₄

Gabarito: D

Comentários

• Carnot definiu a equação que dá o máximo rendimento possível de uma máquina térmica trabalhando com temperatura de entrada (fonte quante) T1 e temperatura de saída (fonte fria) T2:
  n = 1 - T2/T1
  Pelo princípio da conservação da energia, sabe-se que o rendimento máximo ocorre quando toda a energia térmica perdida em função da passagem da temperatura T1 para a temperatura T2 vira trabalho. Como a energia térmica de um gás é proporcional a sua temperatura, é natural que trabalho seja proporcional à diferença entre as temperaturas T1 e T2. Se T2 fosse 0, teríamos um rendimento de 100% (o que não existe). Para o caso do exercício, temos:
  T1 = 546°C = 819 K
  T2 = 273°C = 546 K
  rendimento máximo teórico = 1 - T2/T1 = 1 - 819/546 = 1/3

• Rendimento = 1- 546/819

  rendimento = 1/3