Fuvest(2ª fase) Termodinâmica e Calorimetria

Um motor de combustão interna, semelhante a um motor de caminhão, aciona um gerador de 25kW de energia elétrica a uma fábrica. O sistema motor-gerador é resfriado por fluxo de água, permanentemente renovada, que é fornecida ao motor a 25 °C e vaporizada, a 100 °C, para a atmosfera. Supondo que o sistema só dissipe calor pela água que aquece e vaporiza, seguem as características do motor:

Consumo do combustível: 15 litros/hora

Energia liberada por um litro de combustível: 36. 10^6 J

Calor de vaporização da água: 2,2.10^6 J/Kg

Calor de vaporização da água: 2,2. 10^6 J/Kg

Calor específico da água: 4000 J/(Kg.ºC)

a) A potência P, em Kw, fornecida à água, de forma a manter a temperatura do sistema constante.

b) A vazão V da água em Kg/s, a ser fornecida ao sistema para manter sua temperatura constante.

c) A eficiência R do sistema, definida como a razão entre a potência elétrica produzida e a potência total obtida a partir do combustível.

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Dúvidas:

1- Ao fazer uma análise da teoria da termodinâmica, me deparei com as fórmulas: P.útil = (trabalho)/tempo        
                                                                                                              
                                                                                                             P.dissipada = (quantidade de calor da fonte fria)/tempo 
                                                                                                              
                                                                                                              P.total = (quantidade de calor da fonte quente)/ tempo

Na hora de fazer o exercício, tive grande dificuldade em classificar as potências. Esse conceito de " quantidade de calor da fonte fria/fonte quente " pode ser aplicado nessa situação ?

2- Na questão a), quando ele diz " de forma a manter a temperatura do sistema constante ", a que conclusão devo chegar?

3 - No teste b), como posso chegar à conclusão de que a potência dissipada é necessariamente a energia dissipada pela água?

Não sei se é necessário desenvolver um conhecimento sobre o mecanismo do motor de combustão interna para fazer a questão, ou se é só bater o olho e deduzir quais são as potências, a partir dos dados fornecidos.

Alguém ajuda ? Agradeço desde já !

A potência P, em Kw, fornecida à água, de forma a manter a temperatura do sistema constante.

Essa é a potência dissipada. A relação entre as potências é um balanço contábil.

Obrigado pelo desenho, Euclides, esclareceu bastante (;