Uma turbina retira vapor de um boiler a 473,15ºC e o injeta em um condensador a 373,15K. assinale a opção que corresponde à máxima eficiência possível dessa turbina.
- A) 21,1%
- B) 57,7%
- C) 42,3%
- D) 50%
Resposta:
Resposta: A alternativa correta é D) 50%.
Para entender por que essa é a resposta certa, vamos analisar o problema. Temos uma turbina que retira vapor de um boiler a 473,15 K e o injeta em um condensador a 373,15 K. A eficiência máxima possível dessa turbina é obtida quando a temperatura de entrada é a mais alta possível e a temperatura de saída é a mais baixa possível.
Isso ocorre porque a temperatura de entrada é diretamente proporcional à energia interna do vapor, e a temperatura de saída é inversamente proporcional à entropia do vapor. Quanto maior a temperatura de entrada e menor a temperatura de saída, maior é a diferença de energia interna e menor é a perda de energia por meio da entropia.
No entanto, a eficiência máxima possível não é alcançada pelas alternativas A, B ou C, pois elas apresentam valores de eficiência menores que 50%. A única alternativa que apresenta uma eficiência razoável é a D, que é de 50%.
Além disso, é importante notar que a eficiência de uma turbina é diretamente relacionada à razão entre a temperatura de entrada e a temperatura de saída. Quanto maior for essa razão, maior será a eficiência da turbina. No caso dessa questão, a razão entre a temperatura de entrada (473,15 K) e a temperatura de saída (373,15 K) é de aproximadamente 1,27, o que é razoável para uma turbina.
Portanto, considerando a análise acima, a alternativa correta é D) 50%.
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