Question

Analisem a situação abaixo e utilizem seus conhecimentos para resolverem este problema.
Em uma usina (hipotética) geradora de energia a ciclo de vapor convencional, a temperatura do vapor
que entra na turbina é de 540 °C ou 813 K. A temperatura do reservatório frio (a água de refrigeração)
é de 20 °C ou 293 K.
A) Qual é a eficiência máxima possível dessa máquina térmica?
B) Se a eficiência verdadeira da usina é de 35% (um valor típico), qual será a eficiência de Carnot?

Answer 1

Este é um problema de Termodinâmica que envolve Ciclo de Carnot de Máquinas térmicas.

Numa máquina térmica temos a relação:

r=W/Qq

W - Trabalho

Qf - Fonte Fria

Qq - Fonte Quente

Sabendo que W = Qq-Qf:

R=Qq-Qf/Qq = 1-Qf/Qq

A relação da temperatura com o calor para um ciclo de Carnot, que vai nos dar a eficiência máxima é:

Tf/Tq=Qf/Qq

Substituindo:

a) R=1-Tf/Tq = 1 - 293/813= 1-0,36=0,64 ou 64%

b) O ciclo de Carnot é um valor imaginário, ou seja, é uma projeção do valor máximo ( não real ) e não se altera, somente se houver alterações nas variáveis da temperatura.

Portanto, permanece a mesma porcentagem da letra a) , 64%