Uma máquina térmica recebe vapor de água aquecido a
e descarrega vapor condensado a
. A eficiência é
e 200 kW é a potência útil da máquina. Qual a quantidade de calor que a máquina descarrega na sua vizinhança em 1 hora?
Passo 1
O enunciado descreve uma máquina térmica que recebe vapor a
(reservatório quente) e descarrega vapor condensado a
(reservatório frio). Sabe-se que a eficiência é
e a potência útil é
. Pedem a quantidade de calor rejeitado na vizinhança em 1 h. Vamos usar as relações de eficiência
e o balanço de energia , além de converter potência em energia ao longo do tempo.
e o balanço de energia
Passo 2
Escrevemos a definição de eficiência e isolamos
:
Passo 3
Substituindo
e
:
Passo 4
A potência de calor rejeitado é
Passo 5
Convertendo essa potência em energia ao longo de 1 h (
), lembrando que
:
Resposta
A máquina rejeita aproximadamente
de calor em 1 hora.