Um cientista afirma que inventou um motor com uma eficiência elevada, quando opera entre as temperaturas de ebulição (100 ºC) e congelamento (0 ºC) da água. Qual é a eficiência possível para esse motor?

A resposta correta é a letra D) 0,268.

Para entender por que essa é a resposta certa, vamos analisar o problema. O cientista afirma que inventou um motor com uma eficiência elevada, quando opera entre as temperaturas de ebulição (100 °C) e congelamento (0 °C) da água. A eficiência de um motor térmico é dada pela fórmula:

$$eta = 1 - frac{T_c}{T_h}$$

Onde $eta$ é a eficiência do motor, $T_c$ é a temperatura do lado frio (congelamento da água) e $T_h$ é a temperatura do lado quente (ebulição da água).

Substituindo os valores dados, temos:

$$eta = 1 - frac{273 K}{373 K}$$

Onde 273 K é a temperatura de congelamento da água em Kelvin e 373 K é a temperatura de ebulição da água em Kelvin.

Resolvendo a equação, encontramos:

$$eta = 0,268$$

Portanto, a resposta correta é a letra D) 0,268.

É importante notar que a eficiência de um motor térmico não pode ser superior a 1, pois isso violaria a segunda lei da termodinâmica. Além disso, a eficiência também não pode ser negativa, pois isso não teria sentido físico.

Espero que isso tenha ajudado a esclarecer a resposta!