Gabarito disponível
Uma máquina de Carnot, cuja fonte fria está a 15K de temperatura, tem eficiência de 35%. A temperatura da fonte quente deve ser aumentada em quantos graus Kelvin, aproximadamente, para que a eficiência suba para 50%?
Resolução comentada
Th passa de ≈23 K para 30 K, um aumento de ≈7 K.
Em Carnot, η = 1 − Tc/Th. Com η=0,35: Th = 15/0,65 ≈ 23,1 K. Com η=0,5: Th = 15/0,5 = 30 K. O aumento é cerca de 6,9 K, ou seja, aproximadamente 7 K.
Análise das alternativas
B) 15 K, C) 23 K, D) 30 K e E) 53 K confundem a temperatura final ou inicial com o aumento, ou não vêm do cálculo.
Referência: Termodinâmica: rendimento do ciclo de Carnot.
Resolução comentada do VaiConcursos.