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Enunciado

Termodinâmica - Sonntag, R.E. e Borgnakke, C. -Fundamentos da Termodinâmica- Ed: 1º - Capítulo 11.Problemas - Ex. 65

O ciclo padrão de ar de Carnot não foi mostrado no texto; mostre o diagrama T - s para esse ciclo. Em um ciclo padrão de ar de Carnot, a temperatura baixa é de 280   K e o rendimento é de 60 % . Se a pressão antes da compressão e após a rejeição de calor é de 100   k P a , determine a temperatura alta e a pressão imediatamente antes da adição de calor.

Passo 1

Fala, galera! Vamos resolver essa questão.

Vamos começar nosso problema construindo o diagrama T - s para o ciclo ideal a ar de Carnot nesse caso:

Passo 2

Seguindo, devemos determinar a temperatura máxima no ciclo, e para isso utilizaremos a equação de rendimento térmico:

η = 1 - T L T H

Substituindo os dados do enunciado:

0,6 = 1 - 280 T H

T H = 700   K

Passo 3

Para finalizar, devemos calcular a pressão no início do processo de transferência de calor para o ciclo:

P 2 P 1 = T H T L 1 k - 1

Com P 1 = 100   k P a e k = 1,4 , temos:

P 2 = 100 ∙ 700 280 1 1,4 - 1

P 2 = 988,2   k P a

E concluímos o exercício. Valeu, galera! 😉

Resposta

T H = 700   K

P 2 = 988,2   k P a

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