Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 23
Um ciclo de Carnot a gás ideal utiliza ar como fluido de trabalho, recebe calor de um reservatório térmico a , é repetido vezes por minuto e tem uma razão de compressão igual a . A razão de compressão é definida como a razão entre volumes durante o processo de compressão. Determine a temperatura máxima do reservatório térmico de baixa temperatura, a eficiência térmica do ciclo e a quantidade de calor que deve ser fornecida por ciclo, considerando que esse dispositivo produz de potência.
Passo 1
Vamos lá galera! Um ciclo ideal de Carnot a gás com ar como fluido de trabalho é considerado. Deve ser determinada a temperatura máxima do reservatório de energia a baixa temperatura, a eficiência térmica do ciclo e a quantidade de calor que deve ser fornecida por ciclo.
Passo 2
A temperatura do reservatório a baixa temperatura pode ser encontrada através da aplicação da relação do processo de expansão isentrópica,
Como o motor Carnot é completamente reversível, a sua eficiência é,
Passo 3
A produção de trabalho por ciclo é,
De acordo com a definição de eficiência do ciclo,