Entrada da turbina: 3000 kJ / kg
Entrada do condensador: 1860 kJ / kg
Saída do condensador: 180 kJ / kg
Saída da bomba: 200 kJ / kg
Com base nessas informações, pode-se afirmar que o rendimento da máquina térmica é:
a) 0,7 %
b) 40 %
c) 51 %
d) 60 %
e) 94 %

Passo 1

Vamos resumir o que a questão está pedindo. Temos informações sobre a entrada e saída de energia em diferentes partes de uma máquina térmica. O objetivo é calcular o rendimento dessa máquina. Para resolver isso, vamos precisar entender como calcular o rendimento em uma máquina térmica, que geralmente envolve relacionar o trabalho realizado com o calor fornecido.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar as diferentes energias fornecidas:
  • Entrada da turbina ( h3): 3000 kJ/kg
  • Saída da turbina ( h4): 1860 kJ/kg
  • Saída do condensador ( h1): 180 kJ/kg
  • Saída da bomba ( h2): 200 kJ/kg

Passo 3

Agora, vamos calcular o trabalho realizado pela turbina ( Wturbina). Isso é feito subtraindo a energia na saída da turbina da entrada:
Wturbina = h3 - h4 = 3000, kJ/kg - 1860, kJ/kg = 1140, kJ/kg

Passo 4

Em seguida, calculamos o trabalho realizado pela bomba ( Wbomba). Isso é a diferença entre a energia na saída da bomba e a saída do condensador:
Wbomba = h2 - h1 = 200, kJ/kg - 180, kJ/kg = 20, kJ/kg

Passo 5

O trabalho líquido ( Wlíquidoí) da máquina térmica é a diferença entre o trabalho da turbina e o trabalho da bomba:
Wlíquido = Wturbina - Wbomba = 1140, kJ/kg - 20, kJ/kg = 1120, kJ/kg í

Passo 6

Agora, vamos calcular o calor fornecido ( Qin) à máquina térmica. Isso é a diferença entre a entrada da turbina e a saída da bomba:
Qin = h3 - h2 = 3000, kJ/kg - 200, kJ/kg = 2800, kJ/kg

Passo 7

Por fim, o rendimento ( eta) da máquina térmica é a razão entre o trabalho líquido e o calor fornecido:
eta = WlíquidoQin = 1120, kJ/kg2800, kJ/kg = 0,4 ou 40% í

Resposta

A alternativa correta é a b) 40 %.

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