O ciclo Bryton é a simplificação do ciclo padrão a ar, composto de um compressor, uma turbina e trocadores de calor. Considere o ciclo Bryton na f...

Para resolver esse problema, precisamos aplicar as equações do ciclo Bryton. Sabemos que o ciclo é composto por um compressor, uma turbina e trocadores de calor. Na entrada do compressor, a temperatura é de 70 °F e a pressão é de 0,7 MPa. Na saída do compressor, a pressão é de 1,7 MPa. Usando a equação de relação de pressão do compressor, podemos encontrar a relação de pressão: r = P2/P1 = 1,7/0,7 = 2,43 Agora, podemos usar a equação de trabalho do compressor para encontrar a temperatura na saída do compressor: Wc/m = Cp(T2 - T1) T2 = T1 + (Wc/m) / Cp Onde Cp é o calor específico a pressão constante do ar e Wc/m é o trabalho específico do compressor. Como o ciclo Bryton é uma simplificação do ciclo padrão a ar, podemos assumir que o processo de compressão é adiabático e reversível. Portanto, o trabalho específico do compressor é: Wc/m = Cp(T2 - T1) = Cp(T2 - T1) * (r^(k-1)/k) Onde k é a razão de calor específico do ar. Substituindo os valores conhecidos, temos: 2,43^(0,4) = 1,536 Wc/m = Cp(T2 - T1) * (r^(k-1)/k) = Cp(T2 - T1) * 1,536 = Cp(T2 - T1) * 1,536 Agora, podemos encontrar a temperatura na saída do compressor: T2 = T1 + (Wc/m) / Cp = 70 + (1,536 * Cp * (1900 - 70) / Cp) = 1037,7 ºC Na saída do trocador quente, a temperatura é de 1900 °F. Usando a equação de eficiência do ciclo Bryton, podemos encontrar a temperatura na saída da turbina: η = (T3 - T4) / (T2 - T1) T3 = T4 + η(T2 - T1) Assumindo que o processo de expansão é adiabático e reversível, podemos usar a equação de relação de pressão da turbina para encontrar a relação de pressão: r = P4/P3 = P1/P2 = 1/2,43 = 0,4115 Agora, podemos usar a equação de trabalho da turbina para encontrar a temperatura na saída da turbina: Wt/m = Cp(T3 - T4) = Cp(T3 - T4) * (1 - r^(k-1)/k) Substituindo os valores conhecidos, temos: 0,4115^(0,4) = 0,758 Wt/m = Cp(T3 - T4) * (1 - r^(k-1)/k) = Cp(T3 - T4) * 0,758 Agora, podemos encontrar a temperatura na saída da turbina: T3 = T4 + η(T2 - T1) = 1900 + 0,758 * Cp * (1037,7 - 70) / Cp = 744,6 ºC Portanto, a alternativa correta é a letra a) T = 744,6 ºC.