{"id":48107,"date":"2019-11-08T04:30:07","date_gmt":"2019-11-08T03:30:07","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/o-que-e-exemplo-de-eficiencia-de-carnot-problema-com-solucao-definicao\/"},"modified":"2020-01-27T14:11:55","modified_gmt":"2020-01-27T13:11:55","slug":"o-que-e-exemplo-de-eficiencia-de-carnot-problema-com-solucao-definicao","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/pt-br\/o-que-e-exemplo-de-eficiencia-de-carnot-problema-com-solucao-definicao\/","title":{"rendered":"O que \u00e9 exemplo de efici\u00eancia de Carnot – Problema com solu\u00e7\u00e3o – Defini\u00e7\u00e3o"},"content":{"rendered":"
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Exemplo de efici\u00eancia de Carnot – Problema com a solu\u00e7\u00e3o.\u00a0Calcule a efici\u00eancia do carnot da usina a carv\u00e3o.\u00a0Compare com ciclos reais de usinas.\u00a0Engenharia T\u00e9rmica<\/div>\n<\/div>\n
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Ciclo de Carnot – Processos<\/h2>\n

\"Ciclo<\/a>Em um\u00a0ciclo de Carnot<\/strong>\u00a0, o sistema que executa o ciclo passa por uma s\u00e9rie de\u00a0quatro processos revers\u00edveis internamente<\/strong>\u00a0:\u00a0dois\u00a0processos isentr\u00f3picos<\/a><\/strong>\u00a0(adiab\u00e1ticos revers\u00edveis) alternados com\u00a0dois\u00a0<\/strong>processos isot\u00e9rmicos<\/strong><\/a>\u00a0:<\/p>\n

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  1. compress\u00e3o isentr\u00f3pica<\/strong>\u00a0– O g\u00e1s \u00e9 comprimido adiabaticamente a partir de um estado para o estado 2, onde a temperatura \u00e9\u00a0T\u00a0H<\/sub><\/strong>\u00a0.\u00a0Os arredores trabalham com o g\u00e1s, aumentando sua energia interna e comprimindo-a.\u00a0Por outro lado, a\u00a0entropia<\/strong>\u00a0permanece\u00a0inalterada<\/strong>\u00a0.<\/li>\n
  2. Expans\u00e3o isot\u00e9rmica<\/strong>\u00a0– O sistema \u00e9 colocado em contacto com o reservat\u00f3rio em\u00a0T\u00a0H<\/sub><\/strong>\u00a0.\u00a0O g\u00e1s se expande isot\u00e9rmica enquanto recebe energia Q\u00a0H<\/sub>\u00a0do reservat\u00f3rio quente por transfer\u00eancia de calor.\u00a0A temperatura do g\u00e1s n\u00e3o muda durante o processo.\u00a0O g\u00e1s funciona nos arredores.\u00a0A varia\u00e7\u00e3o total da entropia \u00e9 dada por:\u00a0\u2206S = S\u00a0<\/em><\/strong>1<\/sub><\/em><\/strong>\u00a0– S\u00a0<\/em><\/strong>4<\/sub><\/em><\/strong>\u00a0= Q\u00a0<\/em><\/strong>H<\/sub><\/em><\/strong>\u00a0\/ T\u00a0<\/em><\/strong>H<\/sub><\/em><\/strong><\/li>\n
  3. expans\u00e3o isentr\u00f3pica<\/strong>\u00a0– O g\u00e1s expande-se adiabaticamente de estado 3 para o estado 4, onde a temperatura \u00e9\u00a0T\u00a0C<\/sub><\/strong>\u00a0.\u00a0O g\u00e1s trabalha nos arredores e perde uma quantidade de energia interna igual ao trabalho que sai do sistema.\u00a0Novamente a entropia permanece inalterada.<\/li>\n
  4. compress\u00e3o isot\u00e9rmica<\/strong>\u00a0– O sistema \u00e9 colocado em contacto com o reservat\u00f3rio em\u00a0T\u00a0C<\/sub><\/strong>\u00a0.\u00a0O g\u00e1s \u00e9 comprimido isot\u00e9rmica ao seu estado inicial enquanto descarrega energia Q\u00a0C<\/sub>\u00a0para o reservat\u00f3rio frio por transfer\u00eancia de calor.\u00a0Nesse processo, o ambiente trabalha com o g\u00e1s.\u00a0A varia\u00e7\u00e3o total da entropia \u00e9 dada por:\u00a0\u2206S = S\u00a0<\/em><\/strong>3<\/sub><\/em><\/strong>\u00a0– S\u00a0<\/em><\/strong>2<\/sub><\/em><\/strong>\u00a0= Q\u00a0<\/em><\/strong>C<\/sub><\/em><\/strong>\u00a0\/ T\u00a0<\/em><\/strong>C<\/sub><\/em><\/strong><\/li>\n<\/ol>\n<\/div>\n<\/div>\n
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    Efici\u00eancia do ciclo de Carnot<\/h2>\n

    Em, a geral\u00a0efici\u00eancia t\u00e9rmica<\/strong><\/a>\u00a0,\u00a0\u03b7\u00a0<\/em><\/strong>th<\/sub><\/em><\/strong>\u00a0, de qualquer motor de calor \u00e9 definida como a raz\u00e3o entre o l\u00edquido\u00a0de trabalho<\/a>\u00a0que faz,\u00a0W<\/strong>\u00a0, para o\u00a0calor<\/a>\u00a0de entrada a uma temperatura elevada, Q\u00a0H<\/sub>\u00a0.<\/p>\n

    \"f\u00f3rmula<\/a><\/p>\n

    Como a energia \u00e9 conservada de acordo com a\u00a0primeira lei da termodin\u00e2mica<\/strong><\/a>e a energia n\u00e3o pode ser convertida para funcionar completamente, a entrada de calor, Q\u00a0H<\/sub>\u00a0, deve ser igual ao trabalho realizado, W, mais o calor que deve ser dissipado como\u00a0calor residual Q\u00a0<\/strong>C<\/sub><\/strong>\u00a0no meio Ambiente.\u00a0Portanto, podemos reescrever a f\u00f3rmula da efici\u00eancia t\u00e9rmica como:<\/p>\n

    \"f\u00f3rmula<\/a><\/p>\n

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    Como\u00a0<\/span>Q\u00a0<\/span><\/em><\/strong>C<\/span><\/sub><\/em><\/strong>\u00a0= \u2206ST\u00a0<\/span><\/em><\/strong>C<\/span><\/sub><\/em><\/strong>\u00a0e\u00a0<\/span>Q\u00a0<\/span><\/strong><\/em>H<\/span><\/sub><\/em><\/strong>\u00a0= HST\u00a0<\/span><\/em><\/strong>H<\/span><\/sub><\/em><\/strong>\u00a0, a f\u00f3rmula para essa efici\u00eancia m\u00e1xima \u00e9:<\/span><\/p>\n

    \"F\u00f3rmula<\/a><\/p>\n

    Onde:<\/span><\/p>\n