CESGRANRIO — Técnico - Mecânica — Rendimento térmico de máquinas (eficiência de turbinas) — 2011

Enunciado

Uma turbina a vapor opera entre as temperaturas de $T_H = 500\text{ K}$ e $T_C = 300\text{ K}$. O calor fornecido à turbina é de $Q_H = 1000\text{ kJ}$. O trabalho líquido produzido pela turbina é de $W = 350\text{ kJ}$. O rendimento térmico real da turbina, em %, é de (

Alternativas

  1. A)

    20

  2. B)

    30

  3. C)

    35

  4. D)

    40

  5. E)

    60

Gabarito e comentário

Resposta correta: C

O rendimento térmico real da turbina é definido como: $\eta = \frac{W}{Q_H} = \frac{350}{1000} = 0{,}35 = 35\%$ Para comparação, o rendimento de Carnot (máximo teórico) seria: $\eta_{Carnot} = 1 - \frac{T_C}{T_H} = 1 - \frac{300}{500} = 0{,}40 = 40\%$ O rendimento real (35%) é menor que o de Carnot (40%), o que é fisicamente consistente, pois nenhuma máquina real pode superar o ciclo de Carnot. Gabarito: (C) 35%

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