Numa turbina, o vapor de água é admitido a 800 K e é expulso a 400 K . Se o rendimento real dessa turbina é 80 % do seu rendimento ideal ou limite, fornecendo-se 100 kJ de calor à turbina ela poderá realizar um trabalho igual a?

Passo 1

O enunciado fala de uma turbina que recebe vapor a 800,K e o expulsa a 400,K. Diz que o rendimento real é 80% do rendimento ideal de Carnot e que entra na turbina 100,kJ de calor. Queremos achar o trabalho realizado. O conteúdo aqui é termodinâmica: cálculo do rendimento de Carnot e depois do rendimento real para obter o trabalho.

Passo 2

Calculamos primeiro o rendimento ideal de Carnot, que é dado por
etaideal = 1 - TfriaTquente = 1 - 400800 = 0,5

Passo 3

O enunciado diz que o rendimento real é 80% do ideal, logo
etareal = 0,8 times etaideal = 0,8 times 0,5 = 0,4

Passo 4

Finalmente, o trabalho que a turbina realiza é
W = etareal times Qin = 0,4 times 100,kJ = 40,kJ

Resposta

A turbina realizará 40,kJ de trabalho.

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