Caiu no vestibular

A energia do vapor

(UEPA)

A figura abaixo representa de forma simplificada uma turbina a vapor. O vapor aquecido a uma alta temperatura na caldeira (fonte quente) exerce pressão nas pás da turbina e a energia térmica é transformada em energia mecânica, para alimentar, por exemplo, o eixo de um gerador elétrico.

O vapor é resfriado no condensador (fonte fria), e em seguida a água é bombeada até a caldeira, reiniciando o ciclo. As temperaturas das fontes quente e fria são, respectivamente, θ1 = 127 ºC e θ2 = 27 ºC.

De acordo com as informações acima, julgue as afirmativas abaixo:

I. Se eliminarmos todo o atrito do processo, o rendimento térmico da turbina será 100%.

II. O rendimento térmico ideal da turbina depende apenas das temperaturas das fontes quente e fria.

III. O rendimento térmico ideal da turbina vale 0,25.

IV. Operando no ciclo de Carnot, o calor rejeitado pela turbina para o meio ambiente será máximo.

A alternativa que só contém afirmativas corretas é a:

a) I e II

b) I e III

c) II e III

d) III e IV

e) I, II e IV

Resolução:

O rendimento máximo ocorre quando a turbina opera segundo o ciclo de Carnot. Nestas condições o rendimento depende apenas das temperaturas das fontes fria e quente, sendo dado por:

η = 1 - T2/T1  =>  η = 1 - 300/400  =>  η = 0,25 

Sendo o rendimento máximo, o calor rejeitado para o ambiente é mínimo.

Assim, temos:

I) Incorreta.

II) Correta.

III) Correta.

IV) Incorreta

Resposta: C