Um industrial deseja lançar no mercado uma máquina térmica que opere entre dois reservatórios térmicos cujas temperaturas são $900K$ e $300K$, com rendimento térmico de $40$ do máximo teoricamente admissível. Ele adquire os direitos de um engenheiro que depositou uma patente de uma máquina térmica operando em um ciclo termodinâmico composto por quatro processos descritos a seguir:

• Processo 1 – 2: processo isovolumétrico com aumento de pressão: $(V_i,pi)\to (V_i,p_f)$.

• Processo 2 – 3: processo isobárico com aumento de volume: $(V_i,pf)\to (V_f,p_f)$.

• Processo 3 - 4: processo isovolumétrico com redução de pressão: $(V_f,pf)\to (V_f,p_i)$.

• Processo 4 – 1: processo isobárico com redução de volume: $(V_f,pi)\to (V_i,p_i)$.

O engenheiro afirma que o rendimento desejado é obtido para qualquer valor de $\frac{p_f}{p_i}>1$ desde que a razão entre os volumes $\frac{V_f}{V_i}$ seja igual a $2$. Porém, testes exaustivos do protótipo da máquina indicam que o rendimento é inferior ao desejado. Ao ser questionado sobre o assunto, o engenheiro argumenta que os testes não foram conduzidos de forma correta e mantém sua afirmação original. Supondo que a substância de trabalho que percorre o ciclo $1-2-3-4-1$ seja um gás ideal monoatômico e baseado em uma análise termodinâmica do problema, verifique se o rendimento desejado pode ser atingido.