Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 6.Problemas - Ex. 18
Uma usina de potência a vapor de 600 MW, resfriada por um rio próximo, tem uma eficiência térmica de 40%. Determine a taxa de transferência de calor para a água do rio. A taxa real de transferência de calor será mais alta ou mais baixa que esse valor? Por quê?
Passo 1
Primeiro vamos determinar o calor fornecido pela fonte. Podemos fazer isso utilizando a fórmula da eficiência:
Vamos isolar o calor fornecido:
Aplicamos os valores:
Passo 2
Agora, vamos determinar o calor que é rejeitado para o sumidouro. É muito fácil, basta lembrar que o trabalho líquido é igual a subtração entre a energia fornecida e a energia rejeitada:
Vamos isolar o calor rejeitado:
Aplicamos os valores:
Passo 3
A questão também pergunta se o valor calculado corresponde ao valor real.
A verdadeira taxa de transferência de calor será menor do que o que foi calculado. Os nossos cálculos consideram que todo o calor que não virou trabalho é rejeitado. Mas na verdade, parte desse calor será perdido em outras etapas através das tubulações, dos equipamentos e dos outros componentes da máquina.
Resposta
Na realidade, o calor que vai pro sumidouro é menor do que o calculado, pois parte desse calor calculado é perdido em outras partes da máquina.