Pergunta:
A queima de combustível em um motor térmico resulta numa temperatura de 1 000 K. Esse motor é resfriado pela atmosfera, cuja temperatura é de 27 ºC. O rendimento desse motor é de 30%. Qual é o rendimento máximo de um motor cíclico trabalhando entre essas duas temperaturas? * 40 % 50 % 60 % 70 % 80 %
O rendimento máximo de um motor térmico que opera entre duas temperaturas \(T_1\) (temperatura quente) e \(T_2\) (temperatura fria) pode ser calculado usando a fórmula de Carnot:
\[ \text{Rendimento Carnot} = 1 – \frac{T_2}{T_1} \]
Neste caso, a temperatura do combustível queimado no motor é \(T_1 = 1000 \ \text{K}\) e a temperatura da atmosfera é \(T_2 = 27 \ ºC\), que deve ser convertida para Kelvin (\(273.15 + 27\)).
\[ T_2 = 273.15 + 27 = 300.15 \ \text{K} \]
Substituindo esses valores na fórmula de Carnot:
\[ \text{Rendimento Carnot} = 1 – \frac{300.15}{1000} \]
Calculando isso, obtemos o rendimento máximo teórico do motor. Em seguida, podemos comparar esse valor com o rendimento real do motor, que é dado como 30%.
\[ \text{Rendimento Carnot} = 1 – \frac{300.15}{1000} \approx 0.7 \]
O rendimento máximo é de aproximadamente 70%. Portanto, a opção mais próxima é:
**70%**
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