Considere um motor térmico de Carnot que utiliza amônia como fluido de trabalho. A temperatura do reservatório térmico onde se transfere é . Neste processo de transferência de calor, a amônia se transforma de líquido saturado em vapor saturado. Sabendo que a pressão na amônia é igual a no processo de rejeição de calor, determine , a eficiência do ciclo, o calor transferido no ciclo, por quilograma de amônia, e a entropia da amônia no início da rejeição de calor para a fonte fria.

Começando a resolver nosso problema, primeiramente iremos determinar .

Analisando o ciclo construído, sabemos que:

Conseguimos obter com a seguinte informação:

“a pressão na amônia é igual a no processo de rejeição de calor”

Que nos indica que:

Na Tabela B.2.1, obtemos o valor de:

Seguindo, calcularemos a eficiência do ciclo:

Dados:

;

.

Temos:

Agora, calcularemos o calor transferido no ciclo da seguinte forma para T constante (60°C):

Integrando, obtemos:

Modificando a equação, concluímos que:

Assim:

Na Tabela B.2.1, o valor da entalpia de evaporação para a amônia saturada a 60°C é de:

Temos que o início rejeição de calor para a fonte fria acontece no Ponto 3, como podemos ver no ciclo do Passo 1, a entropia do Ponto 3 é semelhante a entropia no Ponto 2, desse modo a entropia da amônia nesses pontos é dada por:

Conseguimos chegar até o nosso resultado!

Até logo!