A potência desenvolvida por uma máquina térmica, que opera num ambiente onde a temperatura é igual a , é . A eficiência baseada na primeira lei da termodinâmica dessa máquina é e a baseada na segunda lei é quando é igual a . Determine todas as transferências de energia e de exergia envolvidas na operação dessa máquina.
Passo 1
Aqui temos a seção de alta temperatura e a seção de baixa temperatura neste sistema termodinâmico. Sabemos que:
A transferência de calor de alta é dada por:
A transferência de calor de baixa é dada por:
Passo 2
Analisando a exergia do processo temos que:
Como não sabemos o valor de , podemos aproximar para:
Sabendo disso, podemos calcular .
Temos também que:
Substituindo os dados, temos que: