Enunciado
Termodinâmica - Sonntag, R.E. e Borgnakke, C. -Fundamentos da Termodinâmica- Ed: 1º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 11
Considere um motor térmico de Ciclo de Carnot tendo água como fluido de trabalho. A transferência de calor para a água ocorre a 300° C, em um processo no qual a água muda de líquido saturado para vapor saturado. O calor é rejeitado da água a . Mostre o ciclo em um diagrama e determine o título da água no início e no final do processo de rejeição de calor. Determine a saída de trabalho líquido por de água e o rendimento térmico do ciclo.
Passo 1
Fala galeraaa!
Vamos começar com a parte conceitual...
De acordo com a definição do Ciclo de Carnot, para dois constantes e dois constantes... Já que como podemos observar no texto, temos um processo isotérmico e outro isotrópico... Podemos esboçar assim, o seguinte ciclo de Carnot...
Onde dando uma olhada na tabela termodinâmica correspondente...
Podemos encontrar a seguinte entropia correspondente aos estados , , e ...
Passo 2
Assim, considerando a fórmula para achar a entropia abaixo...
Podemos achar o título no início...
E no final do processo de rejeição de calor...
Passo 3
Que beleza! Tá faltando apenas achar o a saída de trabalho líquido por de água e o rendimento térmico do ciclo.
Pois muito bem! Pra isso, vamos começar olhando a fórmula de rendimento do nosso ciclo...
Só que isso também pode ser reescrito como...
Pronto! Tá faltando apenas a fonte de calor... Cujo valor é dado pela seguinte fórmula...
Obtido a quantidade de calor e o rendimento, pra achar o trabalho líquido é só multiplicar...