Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 6.Problemas - Ex. 130
Considere um ciclo de máquina térmica de Carnot executado em um sistema fechado, utilizando 0,025 kg de vapor de água como fluido de trabalho. Sabe-se que a temperatura absoluta máxima do ciclo corresponde a duas vezes a temperatura absoluta mínima, e que o trabalho líquido produzido pelo ciclo e de 60 kJ. Considerando que o vapor de água muda de vapor saturado para líquido saturado durante a rejeição de calor, determine a temperatura do vapor durante o processo de rejeição de calor.
Passo 1
Vamos lá! A questão nos informa que m ciclo do motor de calor Carnot é executado em um sistema fechado com uma massa fixa de vapor. A saída líquida de trabalho do ciclo e a relação das temperaturas do lava-louça e da fonte são dadas. A baixa temperatura no ciclo deve ser determinada.
Então podemos representar como:
Vamos supor que o motor opera no ciclo de Carnot, que é totalmente reversível.
Passo 2
Pronto já temos todas as informações necessárias, vamos para a análise. A eficiência térmica do ciclo é dada por:
Como também,
Assim,
Lembre-se que,
E que,
Passo 3
Já que a entalpia de vaporização a um dado T ou P representa a quantidade de transferência de calor como 1 kg de uma substância é convertido de líquido saturado para vapor saturado a esse T ou P. Portanto, é a temperatura que corresponde ao
de 2400 kJ/kg, e é determinado a partir das tabelas de vapor (Tabela A-4)
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