ITA 2020: Considere um sistema de três máquinas térmicas M1, M2 e M3 acopladas, tal que o rejeito energético

ITA 2020: Considere um sistema de três máquinas térmicas M 1 , M 2  e M 3  acopladas, tal que o rejeito energético de uma é aproveitado pela...

ITA 2020: Considere um sistema de três máquinas térmicas M1, M2 e M3 acopladas, tal que o rejeito energético de uma é aproveitado pela seguinte.

Sabe-se que a cada ciclo, M1 recebe 800 kJ de calor de uma fonte quente a 300 K e rejeita 600 kJ, dos quais 150 kJ são aproveitados por M2 para realização de trabalho.

Por fim, M3 aproveita o rejeito de M2 e descarta 360 kJ em uma fonte fria a 6 K.

São feitas as seguintes afirmações:

I. É inferior a 225 K a temperatura da fonte fria de M1.

II. O rendimento do sistema é de 55%.

III. O rendimento do sistema corresponde a 80% do rendimento de uma máquina de Carnot operando entre as mesmas temperaturas.

Conclui-se então que

a) somente a afirmação I está incorreta.
b) somente a afirmação II está incorreta.
c) somente a afirmação III está incorreta.
d) todas as afirmações estão corretas.
e) as afirmações I e III estão incorretas.

QUESTÃO ANTERIOR:
- ITA 2020: Dois raios luminosos paralelos e simétricos em relação ao eixo óptico, interdistantes de 2mm, devem ser focados em um ponto P no interior de um bloco transparente, a 1mm de sua superfície, conforme mostra a figura.

RESOLUÇÃO:
O acoplamento de máquinas térmicas pode ser representado por:

I) Correta. Comparação da máquina M1 com uma Máquina ideal de Carnot:



II) Correta. Cálculo do rendimento total (ηtotal):



III) Incorreta. Comparação do rendimento total (ηtotal) do sistema com uma Máquina ideal de Carnot entre as temperaturas TQ1 = 300K e TF3 = 6K.



O sistema tem rendimento próximo de 56% da Máquina de Carnot entre as temperaturas citadas.

GABARITO:
c) somente a afirmação III está incorreta.

PRÓXIMA QUESTÃO:
- ITA 2020: Leia atentamente o trecho destacado e assinale a alternativa que apresenta apenas a(s) afirmação(ões) correta(s).

QUESTÃO DISPONÍVEL EM:
- Prova ITA 2020 com Gabarito e Resoluções