Um ciclo de potência, que opera em regime permanente, recebe energia em forma de calor de uma fonte a
e rejeita energia em forma de calor para um sumidouro a
. Para cada um dos itens a seguir, determine se o ciclo é REVERSÍVEL, IRREVERSÍVEL ou IMPOSSIVEL
Passo 1
Beleza, vamos entender o que o exercício está pedindo. Temos um ciclo de potência operando em regime permanente que recebe calor de uma fonte a
e rejeita para um sumidouro a
. Foram fornecidos os valores de
e o trabalho do ciclo
. Precisamos descobrir se esse ciclo é REVERSÍVEL, IRREVERSÍVEL ou IMPOSSÍVEL usando princípios da termodinâmica.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a eficiência de um ciclo térmico é dada por:
Isso nos diz quanta parte da energia recebida em forma de calor é convertida em trabalho.
Passo 3
Vamos calcular a eficiência do ciclo com os valores fornecidos:
Passo 4
Agora, vamos comparar essa eficiência com a eficiência máxima possível para um ciclo entre essas duas temperaturas, que é a eficiência de Carnot. A eficiência de Carnot é dada por:
Substituindo os valores:
Passo 5
Comparando as eficiências:
Como a eficiência do ciclo real é menor do que a eficiência máxima possível (Carnot), isso indica que o ciclo não está operando de forma ideal.
Resposta
O ciclo é IRREVERSÍVEL.