Uma máquina, que opera segundo um ciclo de Carnot, utiliza água como fluido de trabalho. O estado da água varia de líquido saturado a para vapor saturado a no processo de adição de calor do ciclo. Calor é rejeitado da máquina num processo isobárico e isotérmico a . Esta máquina térmica aciona um refrigerador, baseado no ciclo de Carnot, que opera entre reservatórios térmicos que apresentam temperaturas iguais a e . Determine o calor transferido para a água por quilograma de fluido de trabalho. Qual deve ser a transferência de calor para a água da máquina térmica de modo que o refrigerador remova do reservatório a ?

Agora, partindo pra resolução do problema, determinaremos o calor transferido para a água por quilograma de fluido de trabalho, sendo constante (:

Integrando, obtemos:

Modificando a equação, concluímos que:

Assim:

Na Tabela B.2.1, o valor da entalpia de evaporação para a água saturada a 200°C é de:

Conhecemos , mas ainda é uma incógnita.

Sabendo que nos pontos 3 e 4 as temperaturas são idênticas e que:

“Calor é rejeitado da máquina num processo isobárico e isotérmico a ”

Temos que:

A eficiência de um Refrigerador, baseado em um ciclo de Carnot, é dada por:

Dados:

;

.

Temos:

Calculando o trabalho na fórmula inicialmente apresentada para a eficiência, sabendo que o refrigerador deve remover :

Calma que tá quase acabando!

Por fim, calcularemos a transferência de calor para a água da máquina térmica:

Sabendo que:

Com:

;

.

Temos:

Voltando na fórmula apresentada no início deste passo e substituindo os dados obtidos, temos:

Ae! Chegamos ao final!

Viu, não foi tão difícil assim!