Uma usina termoelétrica hipotética opera com vapor de água aquecido a uma temperatura de 500ºC e é resfriada com água a 50ºC. Considera-se que a usina funcione como uma máquina de Carnot e que ela recebe de uma fonte quente uma quantidade de calor Q por ciclo. Os valores da eficiência e do trabalho W, realizados em cada ciclo de operação da usina, são, respectivamente,

Resposta:

A alternativa correta é: Não há alternativa correta, pois a questão foi anulada.

Explicação:

Antes de iniciar a resolução da questão, é importante notar que a mesma foi anulada, portanto, não há uma resposta correta. No entanto, vamos analisar as alternativas apresentadas e entender por que nenhuma delas é válida.

A eficiência de uma máquina de Carnot é dada pela fórmula η = 1 - (Tc / Th), onde η é a eficiência, Tc é a temperatura do reservatório frio e Th é a temperatura do reservatório quente. No caso da usina termoelétrica hipotética, temos Th = 500°C e Tc = 50°C.

Substituindo os valores na fórmula, obtemos η = 1 - (50 + 273) / (500 + 273) = 0,64 ou 64%. Isso significa que a eficiência da usina é de 64%.

Agora, vamos analisar as alternativas:

• A) 10% e W = 0,9Q: A eficiência é muito baixa em relação ao valor calculado.
• B) 90% e W = 0,1Q: A eficiência é muito alta e o trabalho realizado é muito baixo.
• C) 90% e W = 0,9Q: A eficiência é muito alta e o trabalho realizado é muito alto.
• D) 50% e W = 0,5Q: A eficiência é razoável, mas o trabalho realizado é muito baixo.
• E) 90% e W = 0,5Q: A eficiência é muito alta e o trabalho realizado é muito baixo.

Como podemos ver, nenhuma das alternativas apresentadas coincide com o valor de eficiência calculado. Além disso, as relações entre o trabalho realizado e a quantidade de calor Q também não são coerentes. Portanto, a questão foi anulada por não ter uma alternativa correta.