Lista Carnot e Rankine

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LISTA 1 – CICLO DE CARNOT E RANKINE SIMPLES – MÁQUINAS 
TÉRMICAS 
 
Prof. Dr. Thiago Garcia João 
Universidade Anhembi Morumbi – UAM 
 
Questão 1 – Uma máquina remove 250 J de calor de um reservatório a 300K 
e descarrega 200J num reservatório a 200K. 	
a) Qual o rendimento desta máquina? 
 
b) Qual o trabalho que poderia ser realizado se a máquina fosse 
reversível? 
 
c) De que forma a eficiência de tal máquina poderia ser aumentada? 
Justifique através de cálculos. 	
Questão 2 – A Figura abaixo representa um tipo muito particular de um ciclo 
à vapor reversível. 
 
		
a) Classifique todos os intervalos presentes na Figura, evidenciando os 
processos físicos que ocorrem nos mesmos (1-2, 2-3, 3-4, 4-1). Qual 
o nome deste ciclo? 
 
b) Desenhe o ciclo à vapor correspondente a esta Figura com todas as 
máquinas necessárias para o seu funcionamento, discutindo a 
função de cada máquina. 
 
c) Qual o principal motivo que impossibilita o uso deste ciclo em 
aplicações práticas? 		
	
Questão 3 – Desenhe o diagrama T-s para o ciclo de Rankine simples. 
Considere no desenho as linhas de alta e baixa pressão, assim como as 
linhas de líquido comprimido e vapor saturado. Classifique todos os intervalos 
deste ciclo, evidenciando as máquinas utilizadas em cada um deles. 
 
Questão 4 – Uma central de potência a vapor opera em um ciclo de Rankine 
simples. O vapor é descarregado da caldeira como vapor saturado a 3MPa e 
o condensador opera a 10kPa. Determine o trabalho específico, a 
transferência de calor em cada componente do ciclo ideal e o rendimento do 
mesmo. 
 
Questão 5 – Considere um ciclo de Rankine simples movido a energia solar, 
que utiliza água como fluido de trabalho. O vapor saturado sai do coletor 
solar a 1000kPa e a pressão do condensador é 10kPa. Determine o 
rendimento térmico desse ciclo. Sugira alguma alteração no mesmo para que 
a eficiência calculada possa ser aumentada. Qual a eficiência máxima que 
este ciclo pode chegar? 
 
Questão 6 – Um ciclo de Rankine utiliza R-410a como fluido de trabalho, tem 
pressão e temperatura na caldeira de 3 Mpa e 180°C. O condensador opera 
a 800kPa. Determine o valor das transferências de calor em todos os 
equipamentos e o rendimento térmico do ciclo.