Enunciado
Termodinâmica - Introdução a termodinâmica da engenharia química, J.M.Smith Van Ness- Ed: 7º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 4
Uma certa planta geradora de potência opera com um reservatório fonte de calor a 350ºC e um reservatório sumidouro de calor a 30ºC. Ela possui uma eficiência térmica igual a 55% da eficiência térmica deuma máquina de Camot operando entre as mesmas temperaturas.
(a) Qual é a eficiência térmica da planta?
(b) Até qual valor deve a temperatura do reservatório fonte de calor ser elevada para aumentar a eficiência térmica da planta para 35%? Novamente, é 55% do valor da máquina de Camot
Passo 1
No item (a) podemos calcular a eficiência dessa máquina térmica, como uma fração da eficiência da máquina de Carnot, ficando assim:
, logo
Passo 2
No item (b) utilizamos um príncipio semelhante ao do item anterior, sabendo que a eficiência é porém nesse caso precisaremos da eficiencia da máquia de Carnot, para conhecer a temperatura da fonte quente para melhorar a eficiência da máquina térmica do problema.
, esse a eficiência melhorada da máquina.
Para chegar a temperatura da fonte quente reorganizamos a equação da eficiência da máquina de Carnot,
, conhecendo a temperatura da fonte fria dada pelo enunciado podemos chegar a temperatura da quente que fica:
Resposta
Item (a)
Item (b)