Enunciado

Um ciclo de potência opera entre os reservatórios quente e frio a 500 K e 310 K, respectivamente. Em regime permanente, o ciclo desenvolve uma potência de saída de 0,1 MW. Determine a taxa teórica mínima na qual a energia é rejeitada por transferência de calor para o reservatório frio, em MW.

Passo 1

Saalve, tranquilo?

Vamos resolver juntos mais uma questão de termodinâmica?!

Passo 2

É dado que:

  • Temperatura do reservatório quente: T H = 500   K
  • Temperatura do reservatório frio: T C = 310   K
  • Saída de potência do ciclo de potência: W = 0,1   M W

Passo 3

Para o mínimo de calor rejeitado para o reservatório frio, o ciclo de potência opera em ciclos reversíveis.

A eficiência do ciclo reversível é

η = T H - T C T H = 500 - 310 500 = 38 %

A eficiência do ciclo de potência também pode ser escrita como

η = W Q H

→ Q H = W η = 0,1   M W 0,38 = 0,263   M W

Passo 4

A saída de potência total do ciclo de potência é

W = Q H - Q C

→ Q C = Q H - W = 0,263   M W - 0,1   M W = 0,163   M W

Resposta

Q C = 0,163   M W

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