Una macchina di Carnot M23 lavora tra le due temperature T3= 1200K eT2= 800K; una seconda macchina di Carnot M12 lavora tra la temperatura T2 e una temperatura inferiore T1= 400K. La macchina M23 assorbe a ogni ciclo in calore positivo Q3 = 600 J dalla sorgente a temperatura T3, produce un lavoro W23 e cede alla sorgente a temperatura T2 il calore Q2.
In cascata, la macchina M12 assorbe il calore |Q2| dalla stessa sorgente e produce così un ulteriore lavoro W12.
a. Si determinino le quantità di lavoro prodotte dalle due macchine e i valori dei corrispondenti calori scambiati.
b. Si calcoli il rendimento della macchina Mtot, composta da un ciclo M23 seguito da un ciclo M12 e lo si confronti con il rendimento della macchina di Carnot M13 che lavora tra le temperature T3 e T1.
c. Si giustifichi dal punto di vista teorico il risultato a cui si è giunti nel calcolo precedente.