Enunciado

Um ciclo de potência reversível operando conforme ilustrado na Fig. 5.5 recebe a energia Q_H por transferência de calor de um reservatório quente a T_H e rejeita a energia Q_C por transferência de calor para um reservatório frio a 40°F (4,4°C). Se W_ciclo = 3 Qc,determine (a) a eficiência térmica e (b) T_H, em °F.

Passo 1

Oiee tudo bem? Espero que sim!

Vamos resolver juntos mais uma questão de termodinâmica?!

Passo 2

a) Escrevendo a expressão para a eficiência térmica de um ciclo de potência reversível

η = W c i c l o Q H

Aqui, o trabalho total produzido pelo ciclo é W c i c l o e o calor fornecido é Q H

Escrevendo a expressão para o calor fornecido

Q H = W c i c l o + Q C

Aqui, Q C é o calor rejeitado pelo reservatório frio. Substituindo na equação para a eficiência

η = W c i c l o W c i c l o + Q C = 3 Q C 3 Q C + 3 Q C = 3 4 = 75 %

Passo 3

b) Calculando a temperatura no reservatório quente

η = 1 - T C T H

Aqui, a temperatura do reservatório quente é T H e a temperatura do reservatório frio é T C

0,75 = 1 - 40 + 459,67 ° R T H → T H = 1539,01 ° F

Resposta

η = 75 %

T H = 1539,01 ° F

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