Uma máquina térmica de Carnot opera entre as temperaturas constantes de 420 K...

Uma máquina térmica de Carnot opera entre as temperaturas constantes de 420 K e 315 K e, a cada ciclo, realiza um trabalho de 600 cal. O calor rejeitado pela máquina à fonte fria é, então, totalmente transferido para uma mistura de gelo e 45 g de água líquida que se encontra a 0 ºC, ao nível do mar. A razão entre a massa do gelo e a massa da água líquida é de 27. Após a máquina térmica executar N ciclos, toda a mistura encontra-se na forma de vapor de água a 100 ºC. O valor de N é:

Dados: A única troca de calor da mistura é o calor recebido da fonte fria e que foi rejeitado pela máquina térmica; o calor latente de fusão do gelo é 80 cal/g; o calor latente de vaporização da água é de 540 cal/g; o calor específico da água é de 1 cal/gºC.