Determinado motor elétrico apresenta uma potência útil de 5000 W, da parte
de condensação retiram-se 4000 cal a cada segundo, estando a 22ºC.
a) Qual o rendimento do motor?
b) Sabe-se que seu rendimento corresponde a 80% do máximo. Qual a
temperatura que caldeira atinge, em ºC?
Considere:
1 4, 2 cal J
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Olá Wilker,
Na primeira parte basta verificar o total de potência fornecido ao motor e então verificar o quanto a potência útil representa
a) Q(perdido no condensador) = 4000*4,2 = 16800 J, entãoo calor fornecido pela caldeira é Q = 16800 + 5000 = 21800 e assim o rendimento será:
n = Trabalho/Calor = 5000/21800 = 0,2293
b) O rendimento máximo de uma máquina térmica operando em ciclos é dado pela equação n(max) = 1 - T(f)/T(q), onde T(f) é a temperatura no condensador e T(q) a temperatura na caldeira (Obs.: apesar de não estar explícito no enunciado estamos admitindo que trata-se de uma máquina térmica operando em ciclos). Como o rendimento obtido no item a) é 80% do rendimento máximo temos que:
0,2293 = 0,8n(max) --> 0,2293 = 0,8(1-T(f)/T(q)) --> 0,2293 = 0,8 - 0,8*(22+273)/T(q) (Obs.: a temperatura deve ser em Kelvin)
Então: 236/T(q) = 0,8-0,2293 --> T(q) = 236/0,5707 = 413,52 K = 140,52 °C
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