Em um determinado local, energia geotérmica de agua subterrânea está disponível e é usada como fonte de energia em uma planta de geração de potência. Considere um suprimento de água liquida saturada a 150°C. qual é o máximo rendimento possível de um motor térmico cíclico usando esta fonte de energia, com a temperatura do meio ambiente a 20°C? seria melhor usar uma fonte a vapor saturado a 150°C em vez de líquido saturado?

Passo 1

Faaaaaala, galera... Tranquileba?? Bora responder Aí essa questão?

Consideremos como um motor térmico, como dito, sabemos que para o motor térmico o rendimento é:

η = W Q H

E esse rendimento é máximo se o colocamos num ciclo de Carnot:

η c a r n o t = 1 - T H T L

Bora pro próximo passo?!

Passo 2

Obrigado por vir.

Agora nos basta colocar os valores:

E antes de fazer as contas, vamos transformar a temperatura de Celsius para Kelvin? Chega junto.

K = 273,15 + ° C

T L = 273,15 + 29 = 293,15   K

T H = 273,15 + 150 = 423,15   K

Passo 3

Logo:

η c a r n o t = 1 - 293,15 423,15 = 0,3 = 30 %

Usando um ciclo de Carnot à vapor não parece uma boa ideia, visto que a agua na parte subterrânea é mais abundante ambos estão na mesma temperatura

Resposta

O rendimento máximo é:

η c a r n o t = 30 %

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