Um ciclo de potência, que opera em regime permanente, recebe energia em forma de calor de uma fonte a TH=666 K e rejeita energia em forma de calor para um sumidouro a TL=222 K. Para cada um dos itens a seguir, determine se o ciclo é REVERSÍVEL, IRREVERSÍVEL ou IMPOSSIVEL
QH=950 kJ ; W ciclo =475 kJ

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 TH = 666, K e rejeita para um sumidouro a TL = 222, K. Foram fornecidos os valores de QH = 950, kJ e o trabalho do ciclo Wciclo = 475, kJ. 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:
eta = WcicloQH
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:
eta = 475, kJ950, kJ = 0,5 ou 50%

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:
etaCarnot = 1 - TLTH
Substituindo os valores:
etaCarnot = 1 - 222, K666, K = 1 - 0,333 = 0,666 ou 66,6%

Passo 5

Comparando as eficiências:
eta = 50% < etaCarnot = 66,6%
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.

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