Enunciado

Qual dos processos do ciclo Otto do Prob. 9–36 perde a maior quantidade de potencial de trabalho? Considere que a temperatura do reservatório do fornecimento de energia é a mesma que a temperatura máxima do ciclo, e que a temperatura do reservatório do sumidouro de energia é a mesma que a temperatura mínima do ciclo.

Passo 1

Do Prob. 9-36,

q e n t = 582.5   k J / k g

q s a í d a = 253.6   k J / k g

T 1 = 288   K

T 2 = 661.7   K

T 3 = 1473   K

T 4 = 641.2   K

A destruição da exergia durante um processo do ciclo é

x d e s t = T 0 s g e n = T 0 ( Δ s - q e n t T f o n t e + q s a í d a T s u m i d o u r o )

Agora vamos observar as figuras:

A aplicação desta equação para cada processo do ciclo fornece:

x d e s t ,   1 - 2 = 0   ( p r o c e s s o   i s e n t r ó p i c o )

s 3 - s 2 = s 4 - s 1 = c v l n ( T 3 T 2 ) + R l n ( v 3 v 2 ) = 0.5746   k J / k g . K

x d e s t , 2 - 3 = T 0 ( s 3 - s 2 - q e n t T f o n t e ) = 51.59   k J / k g

x d e s t ,   3 - 4 = 0   ( p r o c e s s o   i s e n t r ó p i c o )

x d e s t ,   4 - 1 = T 0 ( s 1 - s 4 + q s a í d a T f o n t e ) = 88.12   k J / k g

A maior destruição de exergia no ciclo ocorre durante o processo de rejeição de calor

Resposta

A maior destruição de exergia no ciclo ocorre durante o processo de rejeição de calor

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