Ar entra no compressor de um ciclo Brayton a 0,1 MPa e 290 K, com uma vazão volumétrica de 5 m3/s. A razão de pressão é 18. Na entrada da turbina o...

O RCT (razão de ciclo térmico) é uma medida da eficiência de um ciclo termodinâmico. Para calcular o RCT do ciclo Brayton, é necessário usar a equação: RCT = (1 - (razão de pressão)^((γ-1)/γ)) / (1 - (1/razão de compressão)^((γ-1)/γ)) Onde γ é a razão de calor específico do ar, que é igual a 1,4. Primeiro, vamos calcular a pressão na saída do compressor: P2 = P1 x razão de pressão P2 = 0,1 MPa x 18 P2 = 1,8 MPa Agora, podemos calcular a temperatura na saída do compressor usando a equação de estado do gás ideal: P1V1/T1 = P2V2/T2 T2 = (P2/P1) x (V1/V2) x T1 T2 = (1,8 MPa / 0,1 MPa) x (1 m³ / 5 m³) x 290 K T2 = 10,8 x 58 K T2 = 626,4 K A temperatura na entrada da turbina é de 1500 K, então a queda de temperatura na turbina é: ΔT = 1500 K - 626,4 K ΔT = 873,6 K Agora, podemos calcular a temperatura na saída da turbina: T4 = T3 - ΔT T4 = 1500 K - 873,6 K T4 = 626,4 K Agora, podemos calcular a razão de compressão real (RCR) e a razão de expansão real (RER), que levam em conta os rendimentos isentrópicos do compressor e da turbina, respectivamente: RCR = (P2/P1)^((γ-1)/(γηc)) RCR = (18)^(0,286) / 0,7 RCR = 7,98 RER = (P4/P3)^((γ-1)/(γηt)) RER = (0,1 MPa / 1,8 MPa)^(0,286) / 0,8 RER = 0,155 Agora, podemos calcular o RCT: RCT = (1 - RER) / (1 - (1/RCR)^((γ-1)/γ)) RCT = (1 - 0,155) / (1 - (1/7,98)^(0,286)) RCT = 0,57 Portanto, a alternativa correta é a letra b) RCT=0,57.