Na Eq.2 (acima) Qs nunca é zero, portanto, apenas uma fração do calor transferido para a máquina térmica é convertida em trabalho líquido. Esta fração é chamada de eficiência térmica e está expressa nas Equações 3 e 4.
Dispositivos cíclicos como máquinas térmicas, refrigeradores e bombas de calor, operam entre reservatórios de alta e baixa temperaturas, conforme a Fig. 7, onde:
· QQ = calor transferido do reservatório de alta temperatura (TQ) para o dispositivo
· QF = calor transferido do dispositivo para o reservatório de baixa temperatura (TF)
Figura 7 - Esquema de um máquina térmica entre reservatórios de alta e baixa temperatura
Fonte: (ÇENGEL; BOLES; CÁZARES, 1996)
Assim, o trabalho líquido pode ser obtido da Eq. 5. Observe que os valores de QQe QF estão entre módulos e que a eficiência de uma máquina térmica é sempre menor que 1.
As eficiências térmicas são relativamente baixas, por isso, quase metade da energia fornecida termina em rios, lagos ou atmosfera. Por exemplo:
· para motores de ignição por centelha a gasolina a eficiência é de cerca de 0,25;
· para motores a diesel 0,40; e
· para turbinas é de cerca de 0,60.
Exercício Resolvido:
A potência no eixo do motor de um automóvel é 136 HP e a e ficiência térmica do motor é igual a 30%. Sabendo que a queima do combustível fornece 35000 kJ/kg ao motor, determine a taxa de transferência de calor para o ambiente e a vazão mássica de combustível consumido em kg/s.
Próxima aula:
Aula anterior: Máquinas térmicas
Leia mais: http://www.cursoengenharia.com
Nenhum comentário:
Postar um comentário