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Q1815827 Engenharia Química e Química Industrial
Um ciclo de potência pode fornecer uma transferência líquida de energia sob a forma de trabalho. Todo ciclo de potência puxa calor de uma fonte quente e o utiliza para realizar um trabalho líquido. Considere um ciclo de potência operando com as seguintes transferências de calor: Qentra = 55kJ e Qsai = 30kJ.
O trabalho líquido, em kJ, e a eficiência térmica, em %, estão indicados de forma correta, respectivamente, em
Alternativas

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Vamos analisar a questão de termodinâmica focada em ciclos de potência. O tema principal é entender como esses ciclos funcionam e como calcular tanto o trabalho líquido realizado como a eficiência térmica.

Um ciclo de potência extrai calor de uma fonte quente para realizar trabalho. Ele também libera parte desse calor para uma fonte fria. A diferença entre o calor absorvido e o calor rejeitado nos dá o trabalho líquido realizado pelo ciclo.

Para resolver a questão:

  • O calor que entra no sistema é Qentra = 55 kJ e o calor que sai é Qsai = 30 kJ.
  • O trabalho líquido é dado pela diferença entre esses valores: Wlíquido = Qentra - Qsai = 55 kJ - 30 kJ = 25 kJ.
  • A eficiência térmica do ciclo é calculada como a razão entre o trabalho líquido e o calor que entra: η = (Wlíquido / Qentra) × 100% = (25 kJ / 55 kJ) × 100% ≈ 45%.

Portanto, a alternativa correta é a Opção C - 25 / 45, pois apresenta o trabalho líquido e a eficiência térmica calculados corretamente.

Examinando as outras alternativas:

  • Opção A - 5 / 25: O trabalho líquido de 5 kJ e a eficiência de 25% estão incorretos. Isso não reflete os cálculos corretos.
  • Opção B - 18 / 31: Tanto o trabalho quanto a eficiência estão incorretos. Esses números não correspondem à diferença correta entre os calores e à proporção de eficiência.
  • Opção D - 28 / 57: O trabalho líquido de 28 kJ é incorreto, assim como a eficiência de 57%. Esses valores não são consistentes com os dados fornecidos.

Compreender esses conceitos básicos em termodinâmica e saber aplicar as fórmulas é essencial para lidar com questões de ciclos de potência em concursos.

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Trabalho líquido é a diferença de calor:

W=55kJ-30kJ-->25kJ.

η=W/Qent-->25kJ/55kJ=45%.

GABARITO C.

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