Enunciado
Termodinâmica - Moran e Shapiro - Princípios de Termodinâmica para Engenharia- Ed: 7º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 41
Para aumentar a eficiência térmica de um ciclo de potência reversível que opera entre reservatórios a TH c Tc, você aumentaria TH enquanto mantivesse Tc constante ou diminuiria TC enquanto mantivesse TH constante? Existe algum limite natural para o aumento da eficiência térmica que pudesse ser alcançado dessa forma?
Passo 1
Ooopa, tudo certo?
Vamos lá refletir um pouco sobre essa questão bem legal!
Passo 2
Escreva a equação para a eficiência térmica do ciclo de potência
Aqui, é a temperatura do reservatório frio e é a temperatura do reservatório quente.
Quando a temperatura do reservatório quente aumenta ou a temperatura do reservatório frio diminui a eficiência térmica aumenta.
Passo 3
Assumindo que a temperatura do reservatório frio, é aumentada por então a gente escreve o aumento na eficiência devido a diminuição da temperatura fria
Passo 4
Assumindo que a temperatura do reservatório quente, é aumentada por então a gente escreve a eficiência devido ao aumento na temperatura quente do reservatório
Substituindo por
Passo 5
Comparando os dois resultados obtidos nos Passos 3 e 4, a eficiência aumenta devido a diminuição da temperatura, é maior que o aumento na eficiência devido ao aumento na temperatura
Então, a eficiência térmica de um ciclo de potência reversível é maior quando diminuindo a temperatura do reservatório frio.
Mas reduzindo a temperatura abaixo da temperatura ambiente não é prático e aumentando a temperatura é limitada pelas propriedades dos materiais.
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)