Em uma unidade que opera conforme o ciclo Brayton, encontramos os seguintes parâmetros de funcionamento:  temperatura máxima do ciclo: 700 0C ...

a) Para determinar a temperatura nos pontos 2 e 4 do ciclo Brayton, podemos utilizar as seguintes equações: T2 = T1 * (1 + (rp) ^ ((k-1) / k)) T4 = T3 * (1 - (1 / rp) ^ (1 / k)) Onde: T1 = temperatura do ar na entrada do compressor = 25 + 273,15 = 298,15 K rp = relação de pressão = pressão na saída do compressor / pressão na entrada da turbina = 10 / 1 = 10 k = razão de calor específico = 1,4 Substituindo os valores na equação, temos: T2 = 298,15 * (1 + 10 ^ ((1,4-1) / 1,4)) = 570,04 K T4 = 700 * (1 - (1 / 10) ^ (1 / 1,4)) = 508,66 K Portanto, a temperatura nos pontos 2 e 4 do ciclo são, respectivamente, T2 = 570,04 K e T4 = 508,66 K. b) Para determinar o calor fornecido na câmara de combustão, podemos utilizar a seguinte equação: Q1 = cp * T3 * (1 - 1 / rp ^ (k-1)) Onde: cp = calor específico a pressão constante = 0,240 kcal/kg.K T3 = temperatura na saída da turbina = T4 = 508,66 K rp = relação de pressão = 10 Substituindo os valores na equação, temos: Q1 = 0,240 * 508,66 * (1 - 1 / 10 ^ (1,4-1)) = 96,71 kcal/kg Portanto, o calor fornecido na câmara de combustão é Q1 = 96,71 kcal/kg. c) Para determinar o calor rejeitado para a atmosfera, podemos utilizar a seguinte equação: Q2 = cp * T2 * (1 - 1 / rp ^ (k-1)) Onde: cp = calor específico a pressão constante = 0,240 kcal/kg.K T2 = temperatura na entrada da turbina = 570,04 K rp = relação de pressão = 10 Substituindo os valores na equação, temos: Q2 = 0,240 * 570,04 * (1 - 1 / 10 ^ (1,4-1)) = 50,56 kcal/kg Portanto, o calor rejeitado para a atmosfera é Q2 = 50,56 kcal/kg. d) Para determinar o rendimento térmico, podemos utilizar a seguinte equação: η = (Q1 - Q2) / Q1 Onde: Q1 = calor fornecido na câmara de combustão = 96,71 kcal/kg Q2 = calor rejeitado para a atmosfera = 50,56 kcal/kg Substituindo os valores na equação, temos: η = (96,71 - 50,56) / 96,71 = 47,72% Portanto, o rendimento térmico é η = 47,72%.