Gabarito disponível
Considere que uma máquina de Carnot opera entre duas fontes térmicas de temperaturas T₁ e T₂ = 200K, recebendo, em cada ciclo, 500J de calor da fonte quente. Sabendo que o trabalho mecânico produzido pela máquina em cada ciclo é de 300J, qual é a temperatura T₁, em kelvins, da fonte quente?
Resolução comentada
O rendimento da máquina de Carnot é 0,6, o que dá T₁ = 500 K.
O rendimento é η = W/Q₁ = 300/500 = 0,6. Para Carnot, η = 1 − T₂/T₁, então T₂/T₁ = 0,4. Logo T₁ = 200/0,4 = 500 K.
Análise das alternativas
A, B, C e D correspondem a razões T₂/T₁ diferentes de 0,4 e, portanto, a rendimentos diferentes de 60%. Por exemplo, 400 K daria η = 50%.
Referência: Ciclo de Carnot: η = 1 − Tfria/Tquente.
Resolução comentada do VaiConcursos.