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 alternativa correta é a letra E) as afirmações I e III estão incorretas. Explicação: I. A temperatura da fonte fria de M1 pode ser encontrada através da equação de Carnot: η = 1 - Tc/Th, onde η é o rendimento, Tc é a temperatura da fonte fria e Th é a temperatura da fonte quente. Substituindo os valores, temos: 0,55 = 1 - Tc/300 Tc = 135 K Portanto, a afirmação I está incorreta, pois a temperatura da fonte fria de M1 é de 135 K e não inferior a 225 K. II. O rendimento do sistema pode ser encontrado através da equação: η = (Trabalho útil obtido pelo sistema) / (Calor recebido pela fonte quente) O trabalho útil obtido pelo sistema é a diferença entre o calor recebido pela fonte quente e o calor rejeitado pela fonte fria, ou seja: Trabalho útil = Q1 - Q3 = 800 - 360 = 440 kJ Substituindo os valores, temos: η = 440 / 800 = 0,55 = 55% Portanto, a afirmação II está correta. III. O rendimento de uma máquina de Carnot operando entre as mesmas temperaturas pode ser encontrado através da equação: ηCarnot = 1 - Tc/Th Substituindo os valores, temos: ηCarnot = 1 - 6/300 = 0,98 = 98% O rendimento do sistema corresponde a 80% do rendimento de uma máquina de Carnot, ou seja: η = 0,8 x ηCarnot = 0,8 x 0,98 = 0,784 = 78,4% Portanto, a afirmação III está incorreta, pois o rendimento do sistema corresponde a 78,4% do rendimento de uma máquina de Carnot e não a 80%.