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[FAAP- SP] Ciclo de Carnot

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Mensagem por Al.Henrique Ter 31 Jul 2012, 18:02

Quando certa máquina a vapor desenvolve uma potência útil de 7kW, recolhem-se 5 kcal por segundo no seu condensador, que está a 25 ºC.
Dar a resposta em graus Celsius e adotar 1 cal = 4,2J

A) Calcular o rendimento da máquina

B) Sabendo-se que esse rendimento é 9/10 do rendimento térmico máximo, qual é a temperatura da caldeira ?

Gabarito:
Spoiler:



Amigos, não consegui resolver a questão acima.

Gostaria de saber se minha análise está correta:

O calor da fonte fria é 21 kJ e a temperatura da mesma é 298K.

Entretanto, não estou sabendo utilizar o dado da potência util para alguma coisa.

Sei que a potência é o trabalho dividido pelo tempo, mas que tempo ?

Se eu fizer, considerando ∆T = 1 seg :

Pu = Շ/∆T

Շ = 7kW

Շ = Qq - Qf
7 = Qq - 21

Qq = 28 kJ <- Que me parece o calor da fonte quente.

Enfim.. não sei se minha resolução procede. No final das contas , acha-se uma temperatura T, diferente da (B). O que acabou me confundindo mais ainda..

Alguem dá uma luz ? Very Happy

Agradeço!


Última edição por Al.Henrique em Qua 01 Ago 2012, 00:06, editado 1 vez(es)
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Mensagem por hygorvv Ter 31 Jul 2012, 23:49

a) n=Putil//Pttotal
n=7/(5.4,2+7)
n=0,25=25%

b)nmax=1-tf/tq

(9/10)nmax=n <-> nmax=10n/9=1-tf/tq
10.0,25/9=1-298/tq
298/tq=1-2,5/9
tq≈412K≈139ºC

Espero que ajude.

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Mensagem por Al.Henrique Qua 01 Ago 2012, 15:40

hygorvv,

Também passou despercebido em somar a potência de 7 kW na total.

Obrigado mais uma vez. Mas o que eu fiz ta certo ?
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Mensagem por hygorvv Qua 01 Ago 2012, 15:45

Na verdade, eu usei os dados que você tinha colocado na tentativa, nem fiz contas rs.

Estava correto sim.
Veja:
n=W/Qq (como você encontrou)
n=7/28
n=25%


Faltou só terminar.

Espero que ajude.

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Mensagem por Al.Henrique Qua 01 Ago 2012, 15:47

Valeu!! Very Happy
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Mensagem por kill* Qua 27 maio 2015, 19:31

desculpem-me por retomar este tópico  Embarassed

hygorvv, porque você calculou o rendimento máximo para então calcular a temperatura da caldeira? digo, compreendo que a fórmula r = 1 - T2/T1 só é válida para o ciclo de carnot, porém essa é justamente a minha pergunta. 


Se o rendimento não é máximo, a temperatura apresentada não deveria ser diferente do que calculando esta a partir do rendimento máximo?
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Mensagem por Oinsanus Sáb 24 Set 2022, 08:32

Na questão b, não se fala que o rendimento é máximo, apenas que o rendimento gerado pela máquina é equivalente a 9/10 do rendimento máximo/Carnot. Assim, podemos utilizar-se desta premissa para calcular a temperatura correspondente, visto que o rendimento de Carnot utiliza a correspondência entre razões de temperatura fria e quente com o calor de uma fonte fria e o calor de uma fonte quente.
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