Um inventor alega ter desenvolvido um ciclo de potência capaz de fornecer uma saída líquida de trabalho de 378 kJ por meio de uma entrada de energia por transferência de calor de 900 kJ do reservatório de alta temperatura. O sistema percorrendo o ciclo recebe a transferência de calor de gases quentes à temperatura de 500 K e descarrega energia por transferência de calor para a atmosfera a 300 K .
Determine a eficiência térmica real.

Passo 1

Beleza, vamos lá! Você tem um exercício sobre eficiência térmica de um ciclo de potência. A gente precisa entender que eficiência térmica mostra o quanto da energia que a gente coloca no sistema é realmente convertida em trabalho útil. Para resolver isso, precisamos dos valores de energia fornecida ao sistema e do trabalho que ele realiza.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar a fórmula da eficiência térmica real. Ela é calculada dividindo o trabalho líquido realizado pelo ciclo pela energia fornecida ao sistema. Ou seja:
eta = WQin
Onde:
  • eta é a eficiência térmica,
  • W é o trabalho líquido,
  • Qin é a energia fornecida ao sistema.

Passo 3

Vamos identificar os valores que temos no enunciado:
  • Trabalho líquido, W = 378 , kJ,
  • Energia fornecida, Qin = 900 , kJ.

Passo 4

Agora, é só aplicar os valores na fórmula que a gente viu:
eta = 378 , kJ900 , kJ = 0,42

Resposta

A eficiência térmica real do ciclo é de 42%.

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