Em uma máquina de Carnot, onde a amônia é o fluido de trabalho a temperatura alta é T H = 60   ° C e a amônia muda de líquido saturado para vapor saturado quando recebe o calor Q H . A pressão da amônia na temperatura baixa é P b a i x a = 190   k P a . Determine T L , o rendimento térmico do ciclo, o calor adicionado por k g de amônia e entropia, s , no início do processo de rejeição de calor.

Passo 1

Fala pessoal, tudo certinho? vamos responder mais uma questão, então prepara o material e vamos responder!!

Vamos começar fazendo o esboço do nosso ciclo...

Pois muito bem! Para as condições descritas no enunciado, temos que...

Passo 2

Vamos lá!

Como de 1 para 2 , o processo ocorre à temperatura e pressão constantes...

Então, da tabela A . 2 , ficamos com...

q H = h 2 - h 1 = h f g

Ou seja, é o h f g para a temperatura de 60   ° C , que vale...

q H = h f g = 1716,2   k J / k g

Passo 3

E como do estado 3 pra 4 , temos duas fases... Da tabela A . 3

T L = T 3 = T 4 = T s a t P = 0,19 - 0,10 0,2 - 0,10 ⋅ 60,06 - 45,81 + 45,81 = 58,635   ° C

Sendo assim, o rendimento do ciclo, como já sabemos pela fórmula vale...

η = 1 - T L T H

η = 1 - 58,635 + 273,15 60 + 273,15

η = 0,996

E novamente da tabela A . 2 , conseguimos extrair que...

s 3 = s 2 = s g 60   ° C = 7,9096 k J k g ⋅ K

Resposta

q H = h f g = 1716,2   k J / k g

T L = 58,635   ° C

η = 0,996

s g 60   ° C = 7,9096 k J k g ⋅ K

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