Um ciclo Brayton simples ideal sem regeneração é modificado para incorporar compressão de múltiplos estágios com resfriamento intermediário e expansão de múltiplos estágios com reaquecimento, sem que se varie os limites de pressão ou de temperatura do ciclo. Como resultado dessas duas modificações,

  1. O trabalho líquido produzido aumenta, diminui ou permanece o mesmo?
  2. A razão de consumo de trabalho aumenta, diminui ou permanece a mesma?
  3. A eficiência térmica aumenta, diminui ou permanece a mesma?
  4. O calor rejeitado aumenta, diminui ou permanece o mesmo?

Passo 1

Oi pessoal, tudo bem? Vamos analisar essa questão.

Item “a”:

O uso de expansão em vários estágios com reaquecimento e compressão com resfriamento intermediário, entre os limites de pressão, aumenta o trabalho da turbina e diminui o trabalho do compressor.

Sabendo que o trabalho líquido é dado por:

w l i q = w t - w c

Podemos inferir que o trabalho líquido aumenta.

Item “b”:

A razão de consumo de trabalho é dada por:

r c t = w c w t

Quando o trabalho da turbina aumenta e o trabalho do compressor diminui, portanto, a razão de consumo de trabalho diminui.

Item “c”:

A eficiência térmica do ciclo Brayton com expansão de vários estágios com reaquecimento e compressão de vários estágios com resfriamento intermediário diminui. Isto se dá pelo fato de o resfriamento intermediário diminuir a temperatura média na qual o calor é adicionado e o reaquecimento aumentar a temperatura média na qual o calor é rejeitado.

Item “d”:

Como o aquecimento aumenta a temperatura média na qual o calor é rejeitado, podemos dizer que o calor rejeitado aumenta.

Resposta

  1. Aumenta.
  2. Diminui.
  3. Diminui.
  4. Aumenta.
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