Unidade III - Mudancas do Ciclo de Carnot (Ciclo RankineCiclo Padrao de Compressao a Vapor)

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Termodinâmica 
Aplicada II
Material Teórico
Responsável pelo Conteúdo:
Prof. Dr. Douglas Fabichak Junior
Revisão Textual:
Prof. Esp. Claudio Pereira do Nascimento
Mudanças do Ciclo de Carnot (Ciclo Rankine/ 
Ciclo Padrão de Compressão a Vapor)
• Introdução;
• Mudanças do Ciclo de Carnot para um Ciclo Rankine;
• Ciclo Rankine;
• Mudanças do Ciclo de Carnot para um 
Ciclo Padrão de Compressão a Vapor;
• Ciclo Padrão de Compressão a Vapor;
• Equação da Conservação de Energia Aplicada 
a Ciclos Termodinâmicos.
• Apresentar as mudanças de um ciclo Carnot;
• Aplicar conceitos do cálculo do rendimento para um ciclo Rankine 
e um ciclo padrão de compressão a vapor.
OBJETIVO DE APRENDIZADO
Mudanças do Ciclo de Carnot 
(Ciclo Rankine/Ciclo Padrão 
de Compressão a Vapor)
Orientações de estudo
Para que o conteúdo desta Disciplina seja bem 
aproveitado e haja maior aplicabilidade na sua 
formação acadêmica e atuação profissional, siga 
algumas recomendações básicas: 
Assim:
Organize seus estudos de maneira que passem a fazer parte 
da sua rotina. Por exemplo, você poderá determinar um dia e 
horário fixos como seu “momento do estudo”;
Procure se alimentar e se hidratar quando for estudar; lembre-se de que uma 
alimentação saudável pode proporcionar melhor aproveitamento do estudo;
No material de cada Unidade, há leituras indicadas e, entre elas, artigos científicos, livros, vídeos 
e sites para aprofundar os conhecimentos adquiridos ao longo da Unidade. Além disso, você tam-
bém encontrará sugestões de conteúdo extra no item Material Complementar, que ampliarão sua 
interpretação e auxiliarão no pleno entendimento dos temas abordados;
Após o contato com o conteúdo proposto, participe dos debates mediados em fóruns de discus-
são, pois irão auxiliar a verificar o quanto você absorveu de conhecimento, além de propiciar o 
contato com seus colegas e tutores, o que se apresenta como rico espaço de troca de ideias e de 
aprendizagem.
Organize seus estudos de maneira que passem a fazer parte 
Mantenha o foco! 
Evite se distrair com 
as redes sociais.
Mantenha o foco! 
Evite se distrair com 
as redes sociais.
Determine um 
horário fixo 
para estudar.
Aproveite as 
indicações 
de Material 
Complementar.
Procure se alimentar e se hidratar quando for estudar; lembre-se de que uma 
Não se esqueça 
de se alimentar 
e de se manter 
hidratado.
Aproveite as 
Conserve seu 
material e local de 
estudos sempre 
organizados.
Procure manter 
contato com seus 
colegas e tutores 
para trocar ideias! 
Isso amplia a 
aprendizagem.
Seja original! 
Nunca plagie 
trabalhos.
UNIDADE Mudanças do Ciclo de Carnot 
(Ciclo Rankine/Ciclo Padrão de Compressão a Vapor)
Introdução
Neste módulo iremos revisar o ciclo de Carnot e imediatamente apresentar as 
modificações que faz com que o ciclo de Carnot se torne um ciclo Rankine ou um 
ciclo padrão de compressão a vapor.
O ciclo de Carnot tem a máxima eficiência entre 02 faixas de temperatura. 
Qualquer alteração que exista em um ciclo Carnot faz com que o rendimento ou o 
coeficiente de performance de um ciclo diminuam. 
Como já foi estudado, o ciclo para geração de potência é composto por no mínimo 04 
equipamentos básicos: bomba, caldeira, turbina e condensador, como mostra a figura 1.
Caldeira
Condensador
Bomba
Turbina
2
1
4
3
1
2 3
4
Bomba
Caldeira
Turbina
Condensador
T
S
Figura 1 – Esquema do ciclo Carnot para geração de potência
O ciclo Carnot tem a eficiência máxima, pois possui processos isentrópicos na 
bomba e na turbina, ou seja, toda energia utilizada para o bombeamento ou gerada 
pela turbina é destinada ao aumento ou diminuição de pressão do fluido e nada é 
perdido para o meio na forma de atrito ou outro tipo de perda.
Outra condição que permite o rendimento máximo do ciclo de Carnot é o fato 
do ciclo desenvolver todos os seus processos dentro da zona de saturação, como 
ilustra o diagrama T x S na figura 1. Esta condição permite que as transferências 
de calor ocorram através da mudança de estado de um fluido, não variando sua 
temperatura. As transformações isotérmicas garantem que todas as transformações 
que ocorrem dentro do ciclo sejam reversíveis, já que a mudança de estado de um 
fluido permite que o processo inverso seja igualmente percorrido.
Mudanças do Ciclo de Carnot 
para um Ciclo Rankine
Para entendermos todas as mudanças que transformam um ciclo de Carnot em 
um ciclo de Rankine, antes é necessário explicar o comportamento da linha isobá-
rica em um ciclo.
É importante saber o desenvolvimento das linhas das transformações gasosas nos diagra-
mas para entendermos os ciclos termodinâmicos.Ex
pl
or
8
9
Em um diagrama T x S, a linha isobárica tem seu desenvolvimento da seguinte 
forma. Seu desenvolvimento no diagrama é marcado por uma linha vermelha em 
destaque, como ilustra a figura 2.
T
S
P
Figura 2 – Linha isobárica em um diagrama T x S
A linha que representa a pressão na figura 2 é uma linha isobárica. Perceba que 
ela permanece constante na zona de saturação e tem um declive após a linha de 
líquido saturado e um aclive após a linha de vapor saturado.
É importante salientar que apesar do aclive e declive da linha isobárica pelo dia-
grama, a pressão por toda linha continua constante. 
Por exemplo, se na zona de saturação a pressão é igual a 10 kPa, ela perma-
necerá 10 kPa em seu aclive e declive através do diagrama. Em qualquer ponto da 
linha vermelho, seu valor será exatamente 10 kPa.
Como a pressão consegue se manter constante na zona de saturação?
Ex
pl
or
Na zona de saturação, a pressão permanece constante, pois há variação do 
volume do fluido conforme ele absorve ou rejeita calor. A mudança de estado do 
fluido de líquido para vapor e de vapor para líquido garante que não haja mudança 
na pressão e na temperatura na zona de saturação
Processo de bombeamento
O ciclo Rankine é um ciclo ideal gerador de potência, porém com algumas mo-
dificações com relação ao ciclo de Carnot. Uma das mudanças que encontramos 
com relação ao ciclo de Carnot é o processo de bombeamento. 
Apesar do ciclo Rankine ser um ciclo ideal, ele é um ciclo que apresenta uma 
aproximação maior de um ciclo real. Portanto, tem seu rendimento inferior ao ciclo 
de Carnot. Essa aproximação é devido a impossibilidade de construir uma bomba 
que opere convenientemente sendo alimentada com uma mistura de líquido e va-
por, como acontece no ciclo Carnot.
9
UNIDADE Mudanças do Ciclo de Carnot 
(Ciclo Rankine/Ciclo Padrão de Compressão a Vapor)
O processo de bombeamento em um ciclo Rankine continua sendo isentrópico, 
porém a diferença entre o ciclo de Carnot é que no ciclo Rankine não se admite 
que seja bombeado fluido como uma mistura. No ciclo Rankine condensa-se total-
mente o vapor e trabalha-se com líquido somente, mudando o processo de bombe-
amento, conforme ilustrado na figura 3.
T
S
1
Figura 3 – Estado 1 do processo de bombeamento
Evidentemente, se a bomba ainda permanece como um processo de bombe-
amento isentrópico, o ponto 2 ficará agora na zona de sub-resfriamento, como 
observa-se na figura 4.
T
S
1
2
Figura 4 – Processo de bombeamento em um ciclo Rankine
Superaquecimento do vapor
No ciclo de Carnot, na transferência de calor ocorre à temperatura constante. 
Portanto, se houver um processo de superaquecimento, a pressão tende a cair. Isso 
significa que o calor deve ser transferido ao vapor enquanto ele sofre um processo 
de expansão.
Já no ciclo Rankine, se o vapor sofrer um processo superaquecimento, isso será 
feito a uma pressão constante, ou seja, o trocador de calor estará sob uma pressão 
específica. Aproximando-se do que é realizado na prática. Por isso, torna-se tão 
10
11
importante o conhecimento do desenvolvimento da linha isobárica no diagrama. 
O processo de superaquecimento da pressão constante é ilustrado na figura 5.
T
S
1
2
3’TSup
TSat
Superaquecimento
Figura 5 – Processo de superaquecimento a pressão constante (ponto 3’)
Ciclo RankineAqui será demonstrado o funcionamento de um ciclo Rankine. Depois das mu-
danças comentadas anteriormente, o ciclo Rankine se desenvolverá conforme ilus-
tra a figura 6.
Como funciona uma central térmica para geração de energia? Você já se perguntou isso em 
algum momento? Ex
pl
or
O ciclo Rankine é um ciclo ideal constituído por 04 processos que ocorrem em 
regime permanente, apresentado na figura 6. É o modelo ideal para as centrais 
térmicas a vapor utilizadas na produção de potência.
Caldeira
Condensador
Bomba
Turbina
2
1
4
3
T
S
1
2
3
4
Figura 6 – Esquema de funcionamento de um ciclo Rankine
1-2 – Processo de bombeamento adiabático reversível na bomba; 2-3 – Transfe-
rência de calor à pressão constante na caldeira 3-4 – Expansão adiabática rever-
sível na turbina 4-1 – Transferência de calor à pressão constante no condensador. 
11
UNIDADE Mudanças do Ciclo de Carnot 
(Ciclo Rankine/Ciclo Padrão de Compressão a Vapor)
Rendimento do ciclo Rankine 
Como dito anteriormente, qualquer mudança no ciclo de Carnot faz com que o 
rendimento do ciclo fique menor. 
ηRankine < ηCarnot
O rendimento térmico do ciclo de Rankine pode ser definido pela relação de 
energia útil sobre energia total. A energia útil ou trabalho líquido é a diferença da 
energia que foi gerada pela turbina e energia que é necessária para acionamento 
da bomba.
A energia total do sistema é toda a energia que foi cedida à caldeira para que o 
ciclo tenha a geração de potência ao final dos processos.
turbina bomba
caldeira
W W
Q
h
-
=
• Sendo: 
 » Wturbina = o trabalho realizado pela turbina;
 » Wturbina = o trabalho realizado pela bomba;
 » Qcaldeira = energia cedida à caldeira.
Mudanças do Ciclo de Carnot para 
um Ciclo Padrão de Compressão a Vapor
O ciclo de Carnot avalia a influência das temperaturas na operação, o refrige-
rante passa por uma serie de processos e retorna ao seu estado inicial. Como sabe-
mos, o ciclo de Carnot, figura 7, é um ciclo ideal, porém impossível de ser constru-
ído. Uma condição mais realista resultará no ciclo padrão de compressão a vapor.
Nessas alterações, 02 processos serão revistos, o processo de compressão e o 
processo de expansão.
1
2 3
4
Motor
Térmico
Condensador
Compressor
Evaporador
T
S
3
4
1
2
Condensador
Evaporador
Compressor
Motor Térmico
(Turbinal)
 
Figura 7 – Ciclo Carnot para um ciclo de refrigeração
12
13
Compressão úmida
Em um ciclo de Carnot existe o que chamamos de compressão úmida. O pro-
cesso de compressão ocorre inicialmente em uma região de mistura (ponto 1), por 
isso o nome compressão úmida, como podemos observar na figura 8, que mostra 
o início do processo de compressão no estado 1.
T
S
1
2
Figura 8 – Processo de compressão em um ciclo Carnot
Esse tipo de processo que ocorre em um ciclo Carnot acarreta em alguns pro-
blemas na aproximação de um funcionamento normal de um ciclo de refrigeração.
O primeiro problema relacionado a compressão de uma mistura é a diluição do 
óleo de lubrificação pela presença de fluido refrigerante líquido nas paredes dos 
compressores, principalmente em compressores alternativos. A consequência da 
diluição é a redução da eficiência do ciclo.
A presença de fluido refrigerante nesse estado de mistura pode causar erosão 
das válvulas por todo o sistema do ciclo de refrigeração.
Outra dificuldade associada a compressão 
úmida é a dificuldade de controlar as vazões 
de líquido e de vapor ao decorrer do proces-
so de evaporação, de modo que o estado da 
mistura seja exatamente o estado 1.
A solução proposta para minimizar os 
problemas citados acima é a mudança desse 
processo de compressão úmida para um pro-
cesso de compressão seca. Com essa modifi-
cação, podemos observar através da figura 9, 
que resulta em um superaquecimento do flui-
do no final do processo. Essa modificação 
aproxima o Ciclo Carnot a um ciclo de refri-
geração real.
T
S
1
2
Figura 9 – Processo de compressão em ciclo 
padrão de compressão a vapor
13
UNIDADE Mudanças do Ciclo de Carnot 
(Ciclo Rankine/Ciclo Padrão de Compressão a Vapor)
Motor Térmico x Dispositivo de Expansão
Em ciclo de Carnot, o processo de expansão para redução da pressão é realiza-
do por intermédio de um motor térmico (turbina). Nesse processo, a energia gerada 
através da expansão é reaproveitada do ciclo, ou seja, o trabalho produzido pelo 
motor térmico é utilizado para auxiliar o processo de compressão.
Porém, para a idealização do aproveitamento dessa energia existe uma sé-
rie de dificuldades. Uma das dificuldades é a impossibilidade de se desenvolver 
um equipamento, como um motor térmico, que opere com uma mistura líqui-
do-vapor no processo de expansão. A expansão de fluido em mistura líquido-
-vapor envolve volumes específicos diferentes, variando imprevisivelmente ao 
longo do processo.
Há também uma necessidade em controlar a vazão de refrigerante a ser admiti-
da no evaporador (ponto 4). O estado 4 deve ser devidamente controlado a fim de 
garantir a proporção correta de vapor saturado na saída do evaporador (estado 1) 
para não expor o sistema a uma compressão úmida.
Há também a inviabilidade de acoplar o motor térmico ao compressor, de modo 
que a energia gerada no motor térmico seja aproveitada pelo compressor. A trans-
ferência de energia gerada pelo motor térmico é pequena se comparada a energia 
requerida pelo compressor, mas no ciclo de Carnot é suficiente para tornar o pro-
cesso de expansão reversível. 
Então, o processo de expansão entre os estados 3 e 4 é realizado pelo estrangu-
lamento do refrigerante em um dispositivo ou válvula de expansão, como demostra 
a figura 10.
T
S
4
3
Figura 10 – Processo de expansão em um ciclo padrão de compressão a vapor
Essa modificação elimina o desenvolvimento de um processo de reversibilidade 
no ciclo. Com a substituição do motor térmico para um dispositivo de expansão, 
tem-se no ciclo um processo isentálpico, ou seja, sem geração de energia. A ental-
pia 3 é exatamente igual a entalpia 4 em ciclo padrão de compressão a vapor.
14
15
Ciclo Padrão de Compressão a Vapor
Você pode observar as mudanças até aqui e verá agora que será apresentado o 
ciclo padrão de compressão a vapor. Este ciclo contempla todas as mudanças que 
foram feitas a partir do ciclo de Carnot.
O ciclo padrão de compressão a vapor é um ciclo ideal constituído por 04 pro-
cessos que ocorrem em regime permanente. Observe a figura 11.
3
4
1
2
Condensador
Evaporador
CompressorDispositivoExpansão
T
S
3
4 1
2
 
Figura 11 – Ciclo Padrão de Compressão a vapor
1-2 – Processo de compressão adiabática reversível; 2-3 – Transferência 
de calor à pressão constante no condensador; 3-4 – Expansão adiabática 
irreversível no dispositivo de expansão; 4-1 – Transferência de calor à tem-
peratura constante no evaporador.
Importante!
O ciclo padrão de compressão a vapor recebe este nome, pois sua compressão inicia exa-
tamente no estado 1, que é um estado de vapor saturado. 
Você Sabia?
Coeficiente de performance do ciclo padrão de compressão a vapor
Como dito anteriormente, qualquer mudança no ciclo de Carnot faz com que o 
coeficiente de performance do ciclo fique menor.
COPpadrão < COPCarnot
O coeficiente de performance térmico do ciclo padrão de compressão a vapor 
pode ser definido pela relação de energia útil sobre energia total. A energia útil é a 
energia que foi absorvida pelo evaporador para funcionamento do ciclo; a energia 
total do sistema é a energia que foi necessária para funcionamento do compressor.
evaporador
compressor
Q
COP
W
=
15
UNIDADE Mudanças do Ciclo de Carnot 
(Ciclo Rankine/Ciclo Padrão de Compressão a Vapor)
• Sendo: 
 » Qevaporador = calor absorvido pelo evaporador;
 » Wcompressor = o trabalho necessário realizado pelo compressor.
Equação da Conservação de Energia 
Aplicada a Ciclos Termodinâmicos
Ao aplicar o conceito da 1° Lei da termodinâmica, podemos enxergar os proces-
sos em um ciclo termodinâmico como um sistema ou como umvolume de controle.
Em um sistema termodinâmico há uma quantidade de matéria com massa e 
identidade constantes sobre a qual nossa atenção é dirigida. Tudo externo ao sis-
tema é considerado vizinhança ou meio, é separado de um meio exterior através 
de uma fronteira bem delimitada (Real ou imaginária / Fixa ou móvel), pode trocar 
calor e trabalho com o meio e a massa permanecerá constante durante o processo.
Porém, dificuldades podem surgir na análise de sistemas térmicos pela escolha 
inadequada do sistema a ser estudado. Quando enxergamos o processo como um 
sistema aberto, ou seja, como um volume de controle que admite variação da mas-
sa, podemos considerar o regime permanente e aplicar a 1° Lei da termodinâmica.
22
 
2 2
fi
i i f f
VVm h g Z Q m h g Z W
æ öæ ö ÷ç÷ç ÷÷ ç+ + × + = + + × +ç ÷÷ çç ÷÷ç ÷çè ø è ø
 
 
• Onde:
 » m = Fluxo de massa (kg/s)
 » hi = Estado de entalpia inicial (kJ/kg)
 » Vi = Velocidade inicial (m/s)
 » g = aceleração da gravidade (m/s²)
 » zi = altura inicial de deslocamento (m)
 » Q = Taxa de transferência de calor (W)
 » hf = Estado de entalpia final (kJ/kg)
 » Vf = Velocidade final (m/s)
 » Zf = altura final de deslocamento (m)
 » W = Potência requerida (W)
Aplicada para calcular as trocas de energia que ocorrem nos componentes de 
um sistema de geração de potência em regime permanente, podemos desconside-
rar o efeito causado pela energia cinética e energia potencial. Portanto, para cada 
16
17
um dos dispositivos instalados no ciclo podemos calcular sua quantidade de energia 
através da variação de entalpia.
Exemplo: em um ciclo de potência Rankine calculando a potência gerada pela 
turbina aplicando a 1° Lei.
( ) ( )3 4f iW m h h m h h= - = -   (W)
Ou, ainda, podemos calcular o trabalho da turbina, que seria somente a variação 
da entalpia.
( ) ( )3 4f iW h h h h= - = - (kJ/kg)
• Exemplo 1:
Determine o rendimento térmico de um ciclo Rankine que utiliza água como 
fluido de trabalho. A pressão no trocador de calor (condensador) do ciclo é igual 
a 10 kPa e a caldeira (trocador de calor) opera a 2 MPa. O vapor deixa a caldeira 
como vapor saturado. 
Resposta:
Para resolução desse exercício, utilizar as tabelas termodinâmicas da água utili-
zadas em termodinâmica aplicada I.
Para calcular o rendimento do ciclo é necessário investigar o que acontece em 
cada processo em um ciclo Rankine. Em um 1º passo, vamos calcular o trabalho 
realizado pela bomba.
Através da primeira lei e das hipóteses de regime permanente, é possível dimen-
sionar qual será o trabalho necessário para funcionamento da bomba.
Porém, através do uso da tabela só conseguiremos diretamente dimensionar 
uma das entalpias, pois este é um valor dentro da zona de saturação exatamente 
em cima de linha de líquido saturado.
T
S
1
2
Figura 12 – Bombeamento isentrópico
17
UNIDADE Mudanças do Ciclo de Carnot 
(Ciclo Rankine/Ciclo Padrão de Compressão a Vapor)
Esta entalpia 1 corresponde a 10 kPa em um estado já conhecido de entrada 
liquida da bomba.
Através da tabela termodinâmica da água a 10 kPa obtém-se:
 
Figura 13 – Tabela em função da pressão (água saturada)
Fonte: Adaptado de BORGNAKKE & SONNTAG, 2013
Portanto, o valor da entalpia 1 será, h1 = 191,81 kJ/kg.
Por meio da 1º Lei sabemos que o trabalho desenvolvido pela bomba é igual a 
diferença entre sua entalpia inicial e sua entalpia final.
1 2( – )W h h=
Como já havia citado antes, há uma dificuldade em encontrar o valor exato 
da entalpia 2 (h2), já que em um ciclo Rankine seu estado está uma zona de sub-
-resfriamento. 
Porém, há outro modo de calcular a h2, sabendo que seu estado é líquido e que 
o líquido precisa de pressão muito alta para ser comprimido. Portanto, podemos 
admitir que o volume do estado 1 não difere do volume do estado 2. O que irá 
variar dentro da bomba em um ciclo Rankine é a pressão. Sendo assim, podemos 
determinar qual será o trabalho realizado dentro da bomba e consequentemente a 
entalpia 2.
2 1( – )W v P P= ⋅
• Sendo: 
 » ν = volume específico do ponto 1 (m³/kg);
 » P1 = Pressão do estado 1 (kPa);
 » P2 = Pressão do estado 2 (kPa).
18
19
Logo, o trabalho na bomba será:
0,001010 (2000 –10 )
2,01
W kPa kPa
kjW
kg
= ⋅
=
Portanto, a h2 será:
2 1
2
2
191,81 2,01
193,82
h h W
h
kjh
kg
= +
= +
=
Em um 2º passo, vamos calcular o calor absorvido pela caldeira.
Sabendo que a entalpia de entrada da caldeira é a entalpia 2 e esse valor é de 
193,82 kJ/kg. Agora precisamos descobrir qual o valor da entalpia 3. 
Uma informação importante dada pelo enunciado do exercício é que o vapor 
deixa a caldeira em um estado de vapor saturado. Isso significa que a entalpia 3 
está exatamente em cima da linha de vapor, sendo facilmente encontrada através 
da tabela de saturação, em um procedimento parecido com o que foi desenvolvido 
na entalpia 1.
Através da tabela termodinâmica da água a 2000 kPa, obtém-se:
Figura 14 – Tabela em função da pressão (água saturada)
Fonte: Adaptado de BORGNAKKE & SONNTAG, 2013
Portanto, o valor da entalpia 3 será, h3 = 2.799,51 kJ/kg.
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UNIDADE Mudanças do Ciclo de Carnot 
(Ciclo Rankine/Ciclo Padrão de Compressão a Vapor)
O calor absorvido pela caldeira será a diferença entre a entalpia do estado de 
saída e o estado de entrada.
3 2( )
(2.799,51 193,82 )
2.605,69
cal
cal
cal
Q h h
kJ kJQ
kg kg
kJQ
kg
= −
= −
=
No 3º passo, vamos calcular o trabalho gerado pela turbina.
Sabendo que a entalpia de entrada da turbina é a entalpia 3 e esse valor é de 
2.799,51 kJ/kg. Agora, precisamos descobrir qual o valor da entalpia 4. 
A expansão na turbina ocorre desde a pressão mais alta a 2.000 kPa à pressão 
mais baixa a 10 kPa. Portanto, o valor da entalpia 4 está em algum ponto na zona 
de saturação a 10 kPa.
A única informação teórica que ajuda na obtenção da entalpia 4 é que a expan-
são em ciclo Rankine é isentrópica. Ou seja, toda a energia gerada é pela expansão 
sem perdas gerada pela turbina. Essa condição nos permite admitir que a entropia 
de 3 é exatamente a entropia de 4.
Figura 15 – Tabela em função da pressão (água saturada)
Fonte: Adaptado de BORGNAKKE & SONNTAG, 2013
3 46,3408
kJS S
kgK
= =
20
21
Através do título a uma pressão de 10 kPa, conseguimos definir qual o valor da 
entalpia 4.
( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
4 4
4
4
6,3408 0,6492 191,81
8,1501 0,6492 2.584,63 191,81
2.007,45 /
l l
v l v l
S S h h
S S h h
h
h kJ kg
- -
=
- -
- -
=
- -
=
O trabalho gerado pela turbina é:
3 4( )
(2.799,51 2.007,45 )
(792,06 )
turb
turb
turb
W h h
kJ kJW
kg kg
kJW
kg
= −
= −
=
O rendimento do ciclo será:
( ) ( ){ }
( )
( ) ( ){ }
( )
3 4 2 1
3 2
792,06 2,01
2.605,69
0,303 30,3 %
turbina bomba
cal
W W
Q
h h h h
h h
h
h
h
h
-
- - -
=
= =
=
-
-
=
Até aqui foram abordados os principais conceitos para apresentação do ciclo 
Rankine e do ciclo padrão de compressão a vapor.
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UNIDADE Mudanças do Ciclo de Carnot 
(Ciclo Rankine/Ciclo Padrão de Compressão a Vapor)
Material Complementar
Indicações para saber mais sobre os assuntos abordados nesta Unidade:
 Livros
Termodinâmica
CENGEL, Y. A.; BOLES, M. A. Termodinâmica. Porto Alegre: Grupo A, 2013 (e-Book).
 Vídeos
Termodinâmica: como funciona o ciclo de Rankine (c/ exemplo)
Vídeo sobre ciclo Rankine e cálculo do rendimento.
https://youtu.be/eqF1OgY0uxs
O que é o ciclo de Carnot?
Vídeo sobre ciclo de Carnot.
https://youtu.be/RIyC8ZLExD0
TERMODINAMICA-Ciclo de Compressão a Vapor
Vídeo sobre o cálculo co COP.
https://youtu.be/RLNnN8ylX6I
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23
Referências
MORAN, M. J. Princípios de Termodinâmica para Engenharia. 4. ed. Rio de 
Janeiro: LTC, 2002.
MORAN, M. J.; SHAPIRO, H. N. Princípios de Termodinâmica Para Engenha-
ria. 7. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2013.
SONNTAG, R. E. Fundamentos da Termodinâmica Clássica. 7. ed. São Paulo: 
Edgard Blucher, 2009.
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