Enunciado

Por que o ciclo de Carnot não é um modelo realista para as usinas de potência a vapor?

Passo 1

Temos aqui uma questãozinha teórica, mas que vai nos dar um conceito extremamente importante, então fica ligado pra gente mandar bem! Show!

Então, no ciclo de Carnot temos basicamente o seguinte fluxo: Um fluido é aquecido de maneira reversível e isotérmica, depois ele é expandido de forma isentrópica, depois condensado de forma reversível e isotérmica e por último é comprimido de forma isentrópica até o seu estado inicial. Beleza! Mas porque esse modelo não funciona em usinas de potência?

Aí que está o bizu da questão, vamos ver isso no próximo passo!

Passo 2

Para a realização da primeira e segunda parte do ciclo que vimos no passo 1, o aquecimento e a expansão, é preciso limitar o processo de transferência de calor, então limitamos significativamente a temperatura máxima do ciclo. E o que isso quer dizer pra gente? É o seguinte, na prática é extremamente difícil a gente elevar a temperatura sem que tenha transferência de calor, então já encontramos o primeiro motivo dele não ser um modelo realista.

Mas não para por aí não!

No processo de expansão temos outro problema, a turbina precisa processar vapor com muita umidade o que causa erosão dela...Ou seja, é muito difícil a gente encontrar uma turbina que saiba lidar com esse tipo de problema mantendo-se em operação. Opa! Já temos um outro motivo dele não ser um modelo realista!

Passo 3

Agora para fechar temos outro problema com o modelo do ciclo de Carnot, na última parte do nosso processo, a compressão, o ciclo passa de uma mistura líquido e vapor para um estado somente líquido. O que isso nos diz é que esse compressor trabalha com duas fases e é muito difícil, na prática, projetar algo assim!

Show! Conseguimos explicar direitinho o porquê deste ciclo não ser realista!

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

54 É possível atingir uma temperatura próxima de 0,01 K utilizando a técnica de resfriamento magnético. Neste processo, um forte campo magnético imposto sobre um sal paramagnético que é mantido a 1 K
59 Um recipiente de aço, com volume interno de 12 m3, contém R-134a a 20°C e 200 kPa. O recipiente é então transferido para um congelador até que a temperatura do refrigerante atinja -20 °C. O congela
58 Calcule o trabalho necessário para obter 250 g de gelo a partir de água líquida a 10 °C. Admita que seu refrigerador opera segundo um ciclo de Carnot, é acionado por um motor com potência de 750 W
61 Um leito de granito, com volume de 2 m3, é utilizado como acumulador térmico e é aquecido até 400 K por energia solar. Uma máquina térmica opera recebendo calor do leito de granito e o rejeitando n
5.71 Considere novamente o perfil de velocidade senoidal usado para modelar a componente x velocidade para a camada-limite no problema 5.12. Despreze a componente vertical da velocidade. Avalie a circ