Exercícios Resolvidos de Introdução aos ciclos de potência e de refrigeração

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Enunciado

Um motor térmico opera segundo um certo ciclo termodinâmico, representado abaixo. Calcule a eficiência desse ciclo utilizando as entalpias fornecidas. Considere que os processos no evaporador e no condensador são isobáricos e na bomba e turbina adiabáticos.

h 1 = 650   k J / k g h 2 = 700   k J / k g

h 3 = 2800   k J / k g

h 4 = 1800   k J / k g

Passo 1

Para resolver esse problema a gente tem que lembrar que a diferença de entalpia num processo isobárico é igual ao calor transferido. Portanto:

q H = h 3 - h 2

q L = h 1 - h 4

Aqui vale a observação de que estamos utilizando os calores específicos q H e q L porque foi fornecida a entalpia específica h .

Passo 2

Calcular os calores específicos:

q H = h 3 - h 2

q H = 2800 - 700 = 2100   k J / k g

q L = h 1 - h 4

q L = 650 - 1800 = - 1150   k J / k g

Passo 3

A eficiência, para um ciclo motor é dada da forma:

η = w l i q q H = q H - q L q H

Observe que o trabalho frio, por ser um trabalho que sai do sistema, é negativo. Mas a fórmula já considera isso, portanto, não podemos colocar 2100 - ( - 1150 ) , ok?

η = 2100 - 1150 2100 = 0,452 = 45,2 %

Resposta

η = 45,2 %

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