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Uma aplicação dos processos reversíveis é vista no ciclo de Carnot. Este consiste em uma série de processos reversíveis que proporciona a obtenção ...

Uma aplicação dos processos reversíveis é vista no ciclo de Carnot. Este consiste em uma série de processos reversíveis que proporciona a obtenção de uma máquina térmica com o maior rendimento possível. Porém, o ciclo de Carnot é um ciclo idealizado, no qual o fluido operante é um gás perfeito. Diante disso, sabe-se que a turbina de um avião tem rendimento de 65% do rendimento de uma máquina ideal de Carnot operando às mesmas temperaturas. Durante um voo, a turbina retira calor da fonte quente a 150°C e ejeta gases para a atmosfera, que está a –40°C. O rendimento dessa turbina é de:

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Para calcular o rendimento da turbina, podemos utilizar a eficiência de Carnot, que é dada por: η = 1 - Tc/Th Onde Tc é a temperatura da fonte fria e Th é a temperatura da fonte quente. No caso da turbina de um avião, sabemos que ela tem rendimento de 65% do rendimento de uma máquina ideal de Carnot. Portanto, podemos escrever: η = 0,65 x ηCarnot Substituindo as temperaturas em Kelvin, temos: Tc = 233 K Th = 423 K Assim, podemos calcular a eficiência de Carnot: ηCarnot = 1 - Tc/Th ηCarnot = 1 - 233/423 ηCarnot = 0,449 E, por fim, podemos calcular o rendimento da turbina: η = 0,65 x ηCarnot η = 0,65 x 0,449 η = 0,291 Portanto, o rendimento da turbina é de aproximadamente 29,1%.

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