19 Considere um motor térmico de Carnot que opera entre dois reservatórios térmicos e em regime permanente. Utilize a equação de balanço de exergia para encontrar a eficiência desse motor.

Passo 1

Nessa questão vamos usar o balanço de exergia:

0 = 1 - T 0 T H Q ˙ H - 1 - T 0 T L Q ˙ L - W ˙

E o balanço de energia:

0 = Q ˙ H - Q ˙ L - W ˙

Passo 2

Subtraindo as duas equações ficamos com:

0 = - T 0 T H Q ˙ H + T 0 T L Q ˙ L

Q ˙ L = T L T H Q ˙ H

E o trabalho:

0 = Q ˙ H - Q ˙ L - W ˙

W ˙ = Q ˙ H - Q ˙ L

W ˙ = Q ˙ H - T L T H Q ˙ H

W ˙ = Q ˙ H 1 - T L T H

Então a eficicência:

β = 1 - T L T H

Resposta

β = 1 - T L T H

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