Enunciado
Termodinâmica - Moran e Shapiro - Princípios de Termodinâmica para Engenharia- Ed: 7º - Capítulo 7.Problemas - Ex. 126
Um ciclo reversível de potência R e um ciclo irreversível de potência I operam entre os mesmos dois reservatórios.
(a) Se cada ciclo recebe a mesma quantidade de energia do reservatório quente, mostre que o ciclo I necessariamente descarrega mais energia para o reservatório frio do que o ciclo R. Discuta as implicações disso para ciclos de potência reais.
(b) Se cada ciclo desenvolve o mesmo trabalho líquido, mostre que o ciclo I necessariamente recebe mais energia do reservatório quente do que o ciclo R. Discuta as implicações disso para ciclos de potência reais.
Passo 1
Saalve galerinha, tranquilo?
Bora começar revendo alguns conceitos importantes que usamos durante esse capítulo de exercícios!
Passo 2
a) Se cada ciclo recebe a quantidade de energia
Usando o primeiro corolário de Carnot
- A saída de trabalho do ciclo reversível é dada por
- A saída de trabalho do ciclo irreversível é dada por
Já que dois ciclos recebem a quantidade de energia , temos que
Não somente do ciclo irreversível vai desenvolver menos trabalho e também descarregar mais energia pela transferência de calor para o reservatório resfriado.
Passo 3
b) Se cada ciclo tem um trabalho. De acordo com o teorema de Carnot
Para o ciclo irreversível, o ciclo vai desenvolver menos trabalho e também descarregar mais energia pela transferência de calor para a vizinhança, então aumentando o efeito térmico de Pollution. Ciclo irreversível vai ter maior necessidade de combustível.
Resposta
a) Não somente do ciclo irreversível vai desenvolver menos trabalho e também descarregar mais energia pela transferência de calor para o reservatório resfriado.
b) Ciclo irreversível vai ter maior necessidade de combustível.