A respeito do ciclo de funcionamento Brayton, julgue o item ...

A alternativa correta é: C - certo

O tema central desta questão é o Ciclo de Brayton, que é um ciclo termodinâmico ideal amplamente utilizado em motores a jato e turbinas a gás. Para resolver esta questão, é essencial compreender como a eficiência térmica desse ciclo se relaciona com a relação de pressões.

No Ciclo de Brayton, a eficiência térmica pode ser aumentada ao incrementar a relação de pressões no ciclo. A relação de pressões é a razão entre a pressão máxima e a pressão mínima durante o ciclo. Quando essa relação aumenta, o ciclo se aproxima mais de um ciclo ideal, potencializando a eficiência.

De maneira simplificada, a eficiência térmica de um ciclo termodinâmico é uma medida de quão bem ele converte calor em trabalho útil. Para o ciclo de Brayton, a eficiência térmica (η) é dada pela fórmula:

η = 1 - (1 / (rp)^(k-1)/k)

onde rp é a relação de pressões e k é o índice adiabático (ou razão de capacidades caloríficas). Conforme a relação de pressões aumenta, o termo (1 / (rp)^(k-1)/k) diminui, aumentando assim a eficiência térmica.

Portanto, a afirmação de que "a eficiência térmica do ciclo de Brayton aumenta à medida que aumenta a relação de pressões" é correta. Este princípio é uma base para otimizar o desempenho de motores e turbinas, justificando a escolha da alternativa C - certo.

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Eficiência térmica do ciclo Brayton (ar frio):

η = 1 - 1/ rp ^[(k -1)/k]

onde a razão de pressões é:

rp = Pmáx/Pmin

Logo, se rp aumenta o rendimento também aumenta.

Gabarito: CERTO

Além do raciocinio do colega, pode-se desenhar o diagrama Pxv do ciclo Brayton e facilmente observar que a área do gráfico aumenta (trabalho liquido), para uma maior razão de pressão (mantenha P1 constante e aumente P2)

"a eficiência térmica, do ciclo de ar-padrão frio Brayton ideal aumenta com o

aumento da relação de pressão do compressor "

Shapiro pag. 757 ( 8ª edição pdf )

O item está correto. No ciclo de Brayton, a eficiência térmica aumenta à medida que a relação de pressões (razão de compressão) aumenta. A relação de pressões é a razão entre a pressão máxima (durante a compressão) e a pressão mínima (durante a expansão). O ciclo de Brayton é comumente utilizado em turbinas a gás e sistemas de propulsão a jato.