Uma máquina de Carnot opera entre duas fontes, uma quente, à temperatura T_q , e uma fria, à temperatura T_f . Sabe-se que esta máquina recebe uma quantidade de calor Q_1=10.000 J da fonte quente e despeja uma quantidade Q_1=4000 J na fonte fria. Se a temperatura da fonte quente é T_q=600 K, então a temperatura da fonte fria é:

Para resolver essa questão, precisamos aplicar a fórmula da eficiência de Carnot, que é dada por:

$$eta = 1 - frac{T_f}{T_q}$$

Onde η é a eficiência da máquina de Carnot, T_f é a temperatura da fonte fria e T_q é a temperatura da fonte quente.

No problema, sabemos que a máquina de Carnot opera entre duas fontes, uma quente com temperatura T_q = 600 K e uma fria com temperatura T_f. Além disso, sabemos que a máquina recebe uma quantidade de calor Q_1 = 10.000 J da fonte quente e despeja uma quantidade de calor Q_2 = 4000 J na fonte fria.

Podemos começar calculando a eficiência da máquina de Carnot:

$$eta = frac{Q_1 - Q_2}{Q_1} = frac{10.000 J - 4000 J}{10.000 J} = 0,6$$

Agora, podemos aplicar a fórmula da eficiência de Carnot para encontrar a temperatura da fonte fria:

$$0,6 = 1 - frac{T_f}{600 K}$$

Resolvendo para T_f, obtemos:

$$T_f = 240 K$$

Portanto, a alternativa correta é a letra B) 240 K.

Essa resposta é coerente com a teoria de Carnot, que estabelece que a eficiência de uma máquina térmica é limitada pela razão entre as temperaturas da fonte quente e da fonte fria.