Questões de Conhecimentos Técnicos de um determinado CARGO/ÁREA do ano 2013

Considere um ciclo de potência composto por quatro processos associados à passagem do fluido de trabalho pela bomba (processo 1-2), caldeira (processo 2-3), turbina (processo 3-4) e condensador (processo 4-1), nessa ordem. A turbina pode ser considerada adiabática e apresenta uma determinada eficiência isentrópica. É correto afirmar que, quando essa eficiência isentrópica tende a zero, o processo 3-4

Em um ciclo de ar-padrão ideal Brayton, a temperatura na entrada do compressor é 300 K. A relação de compressão do compressor é 8, e a vazão volumétrica no ciclo é 10 m³/s. Para simplificação dos cálculos, a relação entre o calor específico a pressão constante e a volume constante do ar pode ser considerada constante e igual a 1,5. O rendimento térmico do ciclo é igual a

Deseja-se comparar o trabalho de compressão entre dois ciclos ar-padrão Brayton. No primeiro ciclo existe apenas um compressor isentrópico, com relação de compressão de 10. A temperatura de saída do ar é de 579 K. No segundo ciclo existe um compressor com dois estágios, o primeiro e o segundo, ambos isentrópicos, e com relação de compressão de 4 e 2,5, respectivamente. Entre os dois estágios existe um resfriador intermediário. O ar deixa o primeiro estágio a 446 K, entrando no resfriador nessa temperatura e deixando-o a 300 K, que é a temperatura de entrada do segundo estágio. O ar deixa o segundo estágio a 390 K. Em ambos os compressores o ar entra a 300 K e 100 kPa. O calor específico do ar a pressão constante é igual a 1 kJ/(kgK).

O ciclo Ericsson é um caso-limite do ciclo Brayton regenerativo com infinitos estágios de reaquecimento e inter-resfriamento, sem irreversibilidades. Dessa forma, o fornecimento de energia ao ciclo se dá a temperatura constante igual a T_H, a temperatura do reservatório a alta temperatura. A rejeição de calor se dá a temperatura constante igual a T_L, a temperatura do reservatório a baixa temperatura. O ciclo Ericsson é composto por dois processos isotérmicos e dois isobáricos, enquanto que o ciclo de Carnot é composto por dois processos adiabáticos e dois isotérmicos, todos reversíveis.

Um motor turbojato é composto por um difusor, um compressor, uma câmara de combustão, uma turbina e um bocal. A potência da turbina é suficiente apenas para acionar o compressor. Os gases de combustão deixam a turbina com pressão e temperatura elevadas e se expandem através do bocal, deixando o turbojato a alta velocidade e produzindo empuxo. Em regime permanente, a pressão e a temperatura na entrada do bocal são iguais a 600 kPa e 1027 ºC, respectivamente, enquanto que a temperatura em sua saída é igual a 527 ºC.