Determine a veracidade de cada afirmativa a seguir: Aumentar a pressão de operação da caldeira em um ciclo Rankine sempre resulta em aumento da eficiência do ciclo.
Passo 1
Beleza, vamos analisar o enunciado: “Aumentar a pressão de operação da caldeira em um ciclo Rankine sempre resulta em aumento da eficiência do ciclo.” Vamos usar conceitos de termodinâmica, especificamente sobre o ciclo Rankine, e entender como a pressão da caldeira afeta a eficiência.
Passo 2
Primeiro, o ciclo Rankine é um modelo que descreve o funcionamento de uma usina termelétrica. Ele envolve quatro etapas principais: compressão da água na bomba, aquecimento na caldeira, expansão na turbina e resfriamento no condensador. A eficiência do ciclo depende de como essas etapas interagem.
Passo 3
A pressão da caldeira é um dos parâmetros-chave no ciclo Rankine. Quando aumentamos essa pressão, a água entra na caldeira a uma pressão maior, o que geralmente permite que o vapor produzido tenha uma energia maior quando entra na turbina. Isso pode aumentar a quantidade de trabalho realizado pela turbina.
Passo 4
No entanto, aumentar a pressão também significa que a temperatura de entrada na caldeira sobe. Isso pode levar a maiores perdas térmicas e desafios técnicos, como a necessidade de materiais mais resistentes para suportar a maior pressão e temperatura. Além disso, há limites práticos para quanto podemos aumentar a pressão antes de outros fatores começarem a afetar negativamente a eficiência.
Passo 5
Portanto, embora aumentar a pressão da caldeira possa melhorar a eficiência até certo ponto, não é correto afirmar que isso “sempre” resulta em aumento da eficiência. Há um ponto em que outros fatores começam a compensar os ganhos, podendo até reduzir a eficiência se a pressão for aumentada além do ideal.
Resposta
A afirmativa é falsa. Aumentar a pressão de operação da caldeira no ciclo Rankine pode aumentar a eficiência até certo ponto, mas não sempre resulta em aumento da eficiência do ciclo.