Enunciado

Um motor térmico tem uma fonte quente constituída por uma substância aquecida até 450   K no interior de um coletor solar que recebe 0,2   k W / m 2 . A energia coletada aciona o motor térmico que rejeita calor a 40 ° C . Se o motor deve produzir 2,5   k W , qual é o tamanho mínimo (área) do coletor solar?

Passo 1

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

São fornecidos os seguintes dados para um motor térmico com um coletor solar:

T H = 450 ° C

T L = 40 ° = 313   K

W ' = 2,5   k W

Nós temos que calcular a eficiência do ciclo:

η = W ' Q H ' = Q H ' - Q L ' Q H '

Com isso, podemos desenvolver esta igualdade da seguinte forma:

η = 1 - Q L ' Q H ' = 1 - T L T H

Fazendo a substituição

η = 1 - 313 450 = 0,304

Passo 2

A transferência de calor é igual a:

Q H ' = W ' η = 2,5 0,304

E com isso, temos o seguinte resultado

Q H ' = 8,224   k W

Calculando qual é o tamanho mínimo (área) do coletor solar que recebe 0,2 kW por metro quadrado dentro:

A = Q H ' η = 2,5 0,304

E com isso,

A = 41   m 2

Resposta

A = 41   m 2

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