Considere um motor térmico de Carnot que utiliza água como fluido de trabalho A transferência de calor para a água ocorre a e neste processo a água se transforma de líquido saturado para vapor saturado. Sabendo que o reservatório a baixa temperatura está a ,

a) Mostre o ciclo num diagrama ;

b) Determine o título da água no início e no término da transferência de calor para a fonte fria;

c) Determine o trabalho líquido, por quilograma de água, e o rendimento térmico deste ciclo.

Letra b)

Para determinarmos o título da água no início da transferência de calor temos que primeiramente buscarmos na Tabela B.1.1 o valor da entropia de vapor saturado e líquido saturado para a água saturada a :

Como a estropia nos pontos 2 e 3 são iguais, assim como nos pontos 1 e 4, temos:

Na mesma tabela, precisamos obter os valores de entropia de liquido saturado e de evaporação para a água saturada sob a temperatura de :

Agora, calculamos a título da água no ponto 3, onde se inicia a transferência de calor:

Substituindo os dados:

Seguindo, calcularemos o título da água no final da transferência de calor que se dá no ponto 4:

Bem simples né?

Letra c)

Aqui, calcularemos primeiro o rendimento do ciclo, que é dado pela equação:

Dados:

;

.

Temos:

A partir da equação:

Conseguimos calcular o calor transferido no ciclo:

Assim, voltando na primeira equação apresentada para o cálculo de rendimento, obtemos o trabalho líquido:

Diz pra mim, foi mais simples do que pensava né?

Até a próxima questão!