Os ciclos termodinâmicos usados na concepção de caldeiras, ...

A alternativa correta é: A - variação de entropia nos ciclos onde há troca de calor, sendo este calor parcialmente perdido para o meio.

As irreversibilidades em ciclos termodinâmicos reais são principalmente causadas por fenômenos como:

1. Trocas de calor com gradientes de temperatura finitos, que geram perdas para o meio externo e aumento de entropia.
2. Atritos mecânicos, que convertem trabalho útil em calor não aproveitável.
3. Processos de expansão e compressão não isotrópicos, que também aumentam a entropia.
4. Transferência de calor irreversível, onde parte da energia térmica é dissipada.

Esses fatores fazem com que o ciclo real tenha rendimento inferior ao ciclo ideal correspondente, uma vez que as irreversibilidades geram aumento de entropia, indicando a perda de energia útil para o meio externo.

FONTE: CHATGPT

A) Variação de entropia nos ciclos onde há troca de calor, sendo este calor parcialmente perdido para o meio. ❌

→ A entropia varia em processos irreversíveis, mas a perda de calor para o meio não é necessariamente o fator principal. Além disso, em ciclos reais, há irreversibilidades mesmo em processos adiabáticos.

(B) Variação de entropia nas etapas em que o trabalho é produzido ou necessário. ✅

→ Correto! A entropia tende a aumentar nas fases de compressão e expansão devido a atrito, turbulência, dissipação de calor e outros fatores que tornam o processo irreversível, reduzindo o rendimento real em relação ao ideal.

(C) Variação de temperatura nas etapas onde ocorre troca de calor sensível. ❌

→ A troca de calor sensível ocorre em alguns ciclos, mas a variação de temperatura por si só não é a principal causa das irreversibilidades.

(D) Variação de temperatura em etapas com mudança de fase do fluido de trabalho. ❌

→ Durante a mudança de fase, a temperatura geralmente se mantém constante (no caso de uma substância pura em equilíbrio), o que não está diretamente relacionado às irreversibilidades do ciclo.

(E) Variação de pressão entre a parte quente e a fria do ciclo. ❌

→ A diferença de pressão é essencial para o funcionamento do ciclo, mas não é a principal causa das irreversibilidades. As perdas por atrito e resistência ao escoamento podem contribuir, mas a variação de entropia nas etapas onde ocorre trabalho é o fator mais relevante.