Um motor de Carnot opera entre as fontes térmicas de 800 K e 400 K. Sabendo que a variação de entropia do fluido de trabalho durante o processo de rejeição de calor é –0,5 kJ/K, de

Gabarito

Certo

Comentário do professor

Carnot entre \(T_H=800\ \mathrm{K}\) e \(T_C=400\ \mathrm{K}\) tem eficiência \(\eta=1-\frac{T_C}{T_H}=1-\frac{400}{800}=0{,}5\).

Durante a rejeição de calor a entropia do fluido varia \(\Delta S=-0{,}5\ \mathrm{kJ/K}\). Para o fluido em processo reversível vale \(\Delta S=-\frac{Q_C}{T_C}\).

Logo \(Q_C=-T_C\,\Delta S=-400\times(-0{,}5)=200\ \mathrm{kJ}.\)

Num ciclo de Carnot \( \frac{Q_C}{Q_H}=\frac{T_C}{T_H}=0{,}5\), então \(Q_H=400\ \mathrm{kJ}\) e o trabalho líquido é \(W=Q_H-Q_C=400-200=200\ \mathrm{kJ}\).