O ponto crítico da água ocorre a
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(b) Se um refrigerante industrial tiver um ponto crítico inferior ao da água, ele pode ser usado como fluido de trabalho em uma usina térmica? Justifique.
(b) Se um refrigerante industrial tiver um ponto crítico inferior ao da água, ele pode ser usado como fluido de trabalho em uma usina térmica? Justifique.
Passo 1
Beleza, vamos entender o que está sendo pedido aqui. A questão fala sobre o ponto crítico da água, que ocorre a 22,1 MPa e 374°C. O ponto crítico é uma condição específica de pressão e temperatura onde a distinção entre líquido e vapor desaparece. A pergunta é: Se um refrigerante industrial tem um ponto crítico menor que o da água, ele pode ser usado como fluido de trabalho em uma usina térmica? Para resolver isso, vamos precisar entender o que é um fluido de trabalho em uma usina térmica e como o ponto crítico influencia nessa aplicação.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre fluido de trabalho. Em uma usina térmica, o fluido de trabalho é o meio que transporta o calor para gerar vapor, que por sua vez movimenta turbinas e gera eletricidade. A água é comumente usada por causa de suas propriedades favoráveis, como alta capacidade térmica e disponibilidade.
Passo 3
Agora, sobre o ponto crítico. Um fluido com um ponto crítico mais baixo que o da água significa que ele atinge seu ponto crítico em condições de pressão e temperatura menores. Isso afeta como o fluido se comporta durante o ciclo térmico da usina.
Passo 4
Se o refrigerante tem um ponto crítico menor, ele pode operar eficientemente em temperaturas e pressões mais baixas. Isso pode ser vantajoso em certas situações, como em ciclos com menor temperatura de operação ou para melhorar a eficiência térmica do sistema.
Passo 5
Além disso, fluidos com pontos críticos menores podem ter melhores propriedades termodinâmicas para transferência de calor, reduzindo perdas e aumentando a eficiência do ciclo. Também podem ser mais seguros ou mais econômicos dependendo das condições específicas da usina.
Passo 6
Entretanto, é importante considerar outros fatores, como a estabilidade química do refrigerante, sua compatibilidade com os materiais da usina e impactos ambientais. Mas, em termos de ponto crítico, um refrigerante com ponto crítico inferior ao da água pode sim ser utilizado como fluido de trabalho, desde que atenda às demais exigências técnicas e de segurança.
Resposta
Sim, um refrigerante industrial com ponto crítico inferior ao da água pode ser usado como fluido de trabalho em uma usina térmica, pois suas propriedades permitem operação eficiente em condições adequadas, potencialmente melhorando a eficiência do ciclo térmico.