Em um Ciclo de Rankine básico, as entalpias na entrada e na saída da turbina valem, respectivamente, 2610 kJ/kg e 2100 kJ/kg. O trabalho para acionar a bomba é 10 kJ/kg, a energia para aquecer a água até o ponto de ebulição é 500 kJ/kg e a energia necessária para vaporizar a água é 1500 kJ/kg. A eficiência deste ciclo é:

A resposta correta é a letra A) 25 %.

Para calcular a eficiência do ciclo de Rankine, precisamos calcular a razão entre o trabalho líquido e a energia fornecida ao sistema.

O trabalho líquido é a diferença entre o trabalho realizado pela turbina e o trabalho realizado pela bomba. O trabalho realizado pela turbina é igual à variação de entalpia entre a entrada e a saída da turbina, que é de 2610 kJ/kg - 2100 kJ/kg = 510 kJ/kg.

O trabalho realizado pela bomba é de 10 kJ/kg. Portanto, o trabalho líquido é de 510 kJ/kg - 10 kJ/kg = 500 kJ/kg.

A energia fornecida ao sistema é a energia necessária para aquecer a água até o ponto de ebulição, que é de 500 kJ/kg, mais a energia necessária para vaporizar a água, que é de 1500 kJ/kg. Portanto, a energia fornecida ao sistema é de 500 kJ/kg + 1500 kJ/kg = 2000 kJ/kg.

A eficiência do ciclo de Rankine é então calculada como a razão entre o trabalho líquido e a energia fornecida ao sistema, que é de 500 kJ/kg ÷ 2000 kJ/kg = 0,25 ou 25 %.

Portanto, a alternativa correta é a letra A) 25 %.