TERMODINÂMICA_RESOLUÇÃO_AVA_U3S3_1_3

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TERMODINÂMICA
Segunda lei da termodinâmica
DANILO MARIOTTO
5ºSEM ENG. MECÂNICA
21/05/2020
U3S3 - Atividade de Aprendizagem
(1) Um engenheiro afirma ter desenvolvido melhorias no desempenho de um ciclo de potência instalado na sua empresa que opera entre dois reservatórios térmicos com temperaturas de 1200 K e 400 K, que transformava 1500 kJ/s de energia na forma de calor em 900 kW de trabalho líquido. De acordo com o engenheiro, operando entre os mesmos reservatórios térmicos e após as melhorias, o balanço de energia aplicado ao ciclo de potência fornece os seguintes dados de operação (Tabela 1), onde (W) representa o trabalho líquido do sistema termodinâmico e (Q1) e (W2) representam, respectivamente, a energia transferida na forma de calor desde o reservatório quente e desde o reservatório frio.
De acordo com os dados fornecidos na Tabela 1 avalie as afirmações a seguir como (V) verdadeiras ou (F) falsas. 
(   ) O balanços 1, 2 e 3 apresentados pelo engenheiro satisfazem a primeira lei da termodinâmica para um ciclo de potência, com eficiências térmicas variando entre 66,6 e 68,6%.
(   ) O balanços 1, 2 e 3 apresentados pelo engenheiro satisfazem a segunda lei da termodinâmica.
(   ) Pode-se afirmar que os dados fornecidos no balanço de energia 3 representam o funcionamento de um ciclo reversível.
É correto o que se afirma em: 		b. V – F – F.
U3S3 - RESOLUÇÃO
W: trabalho líquido do sistema termodinâmico.
Q1 = Qh: Energia transferida na forma de calor desde o reservatório quente.
Q2 = Qc: Energia transferida na forma de calor desde o reservatório frio.
(   ) O balanços 1, 2 e 3 apresentados pelo engenheiro satisfazem a primeira lei da termodinâmica para um ciclo de potência, com eficiências térmicas variando entre 66,6 e 68,6%.
Resolução do exercício proposto da ultima aula
Qh=Qc+W.... Logo
Qc=Qh-W
Qc=400-216
Qc=184W (A taxa de retirada do calor do espaço interno)
β= Qc/W = 184/216 = 0,85 . 100 = 85% (O coeficiente de desempenho ou coeficiente de eficácia β
_______________________________________________________
Qc=Qh-W
500=1500-1000
β= (energia pretendida) / (energia gasta)Qh=Qc+W.... Logo
Q1=Q2+W
1500=500+1000
1500=490+1010
1500=470+1030
Qc=Qh-W
500=1500-1000
β= (energia pretendida) / (energia gasta)
 
Eu deduzi que seria
Qc/W Portanto: Q2/W
β= 500/1000= 50%
β= 490/1010= 48%
β= 470/1030= 45%
Revendo o último exercício da aula passada
η = W/Qh = 598,18/ 1294,91 = 0,462 . 100 = 46%
Refazendo os cálculos com essa última formula:
η = W/Q1 = 1000/1500 = 0,666 . 100 = 66,6%
η = W/Q1 = 1010/1500 = 0,673 . 100 = 67,3%
η = W/Q1 = 1030/1500 = 0,686 . 100 = 68,6%
Chego ao resultado que confere com a resposta correta.
 
U3S3 - Atividade de Aprendizagem
(3) Uma patente de um novo sistema de refrigeração que opera entre dois reservatórios térmicos com temperaturas de 313 K e 263 K pretende ser registrado. Os dados de operação do ciclo estão resumidos na (Tabela 1), onde (W) representa a potência líquida consumida pelo sistema termodinâmico e (Q1) e (Q2) representam, respectivamente, a energia transferida na forma de calor desde o reservatório quente e desde o reservatório frio.
De acordo com os dados fornecidos na Tabela 1 avalie as afirmações a seguir como (V) verdadeiras ou (F) falsas.
 
(   ) Com as informações apresentadas, a patente deve ser negada, pois os dados fornecidos não satisfazem a segunda lei da termodinâmica.
(   ) O coeficiente de desempenho médio do ciclo de refrigeração é de 5.
(   ) Pode-se afirmar que os dados fornecidos nos balanços de energia representam o funcionamento de um ciclo de refrigeração reversível.
É correto o que se afirma em:		d. F – V – F.