Numa turbina, o vapor de água é admitido a 800K e é expulso a 400K. Se o rendimento real dessa turbina é 80% do seu rendimento ideal ou limite, fornecendo-se 100kJ de calor à turbina ela poderá realizar um trabalho igual a
a) 80kJ
b) 60kJ
c) 40kJ
d) 20kJ
e) 10kJ

Passo 1

O enunciado fala sobre uma turbina que recebe vapor de água a 800K e o expulsa a 400K. O rendimento real da turbina é 80% do rendimento ideal. Foram fornecidos 100kJ de calor à turbina e queremos descobrir qual é o trabalho que ela pode realizar. Vamos precisar usar conceitos de termodinâmica, especialmente relacionados à eficiência das máquinas térmicas e à relação entre calor fornecido e trabalho realizado.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é o rendimento de uma turbina. O rendimento ( eta) é a razão entre o trabalho útil realizado ( W) e o calor fornecido ( Q). Ou seja:
eta = WQ

Passo 3

Sabemos que o rendimento real da turbina é 80% do rendimento ideal. Isso significa que:
etareal = 0,80 times etaideal
Mas precisamos determinar qual é o rendimento ideal para prosseguir.

Passo 4

Em muitas situações, especialmente quando não temos informações detalhadas sobre o ciclo térmico, podemos assumir que o rendimento ideal ( etaideal) é 100%. Portanto:
etaideal = 1 (ou 100%)

Passo 5

Com essa suposição, o rendimento real fica:
etareal = 0,80 times 1 = 0,80 (ou 80%)

Passo 6

Agora, usamos a fórmula do rendimento para encontrar o trabalho realizado:
W = etareal times Q
Substituindo os valores conhecidos:
W = 0,80 times 100 kJ = 80 kJ

Resposta

A turbina poderá realizar um trabalho igual a 80 kJ, opção a).

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