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Fundamentado (a) nos conceitos e equacionamentos da termodinâmica avançada, aos quais fornecem inúmeras relações entre as oito funções de estado te...

Fundamentado (a) nos conceitos e equacionamentos da termodinâmica avançada, aos quais fornecem inúmeras relações entre as oito funções de estado termodinâmicas, pesquise em livros e na web sobre o ciclo térmico de Brayton (compressor - combustor – turbina a gás) e formule os balanços energéticos de cada etapa do ciclo. Lembro a você que as etapas do ciclo de Brayton, (que em alguns livros mais antigos encontra-se com a denominação de ciclo de Joule), sempre envolvem ou geração de calor ou de potência. Sendo assim, relacione as duas leis da termodinâmica com o ciclo de Brayton. Além disso, ao final da atividade, é importante que você aponte aplicações industriais deste tipo de máquina Brayton. Lembre-se que todo bom engenheiro realiza a análise das vantagens e desvantagens sobre métodos e equipamentos utilizados. Portanto, também apresente quais seriam as vantagens e desvantagens desse tipo de ciclo.

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O ciclo de Brayton é um ciclo termodinâmico que é utilizado em turbinas a gás. Ele é composto por quatro etapas: compressão adiabática, aquecimento isobárico, expansão adiabática e resfriamento isobárico. Durante a compressão adiabática, o gás é comprimido em um compressor, aumentando sua pressão e temperatura. Na etapa de aquecimento isobárico, o gás é aquecido a uma temperatura constante, fornecendo calor para a turbina. Na expansão adiabática, o gás é expandido na turbina, gerando trabalho e reduzindo sua temperatura e pressão. Finalmente, na etapa de resfriamento isobárico, o gás é resfriado a uma temperatura constante antes de retornar ao compressor. As duas leis da termodinâmica podem ser relacionadas com o ciclo de Brayton. A primeira lei da termodinâmica afirma que a energia não pode ser criada nem destruída, apenas transformada. No ciclo de Brayton, a energia é adicionada ao sistema na forma de calor e é convertida em trabalho na turbina. A segunda lei da termodinâmica afirma que a entropia de um sistema isolado sempre aumenta. No ciclo de Brayton, a entropia aumenta durante a expansão adiabática e a compressão adiabática. O ciclo de Brayton é amplamente utilizado em aplicações industriais, como em turbinas a gás para geração de energia elétrica e em motores de avião. Suas vantagens incluem alta eficiência térmica, baixo peso e tamanho compacto. No entanto, suas desvantagens incluem altos custos de manutenção e operação, além de emissões de gases de efeito estufa.
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