Questão 37 · Conhecimentos Específicos (outras áreas): Engenharia e arquitetura
Em uma máquina térmica que opera segundo um ciclo de Rankine ideal, uma forma de aumentar a eficiência térmica é:
- A) diminuir a pressão de exaustão da turbina, evitando valores abaixo da pressão atmosférica;
- B) diminuir a pressão na caldeira;
- C) resfriar o vapor na caldeira;
- D) diminuir a temperatura do líquido que sai da bomba antes que ele entre na caldeira;
- E) aumentar a temperatura média na qual o calor é rejeitado no condensador.
Marque a alternativa correta:
Gabarito: A
Gabarito definitivo divulgado pela banca FGV (PC/RJ 2021).
Comentário
Gabarito: A.
No ciclo de Rankine ideal, a eficiência térmica aumenta quando a temperatura média em que o calor é fornecido aumenta ou quando a temperatura média em que o calor é rejeitado diminui. Diminuir a pressão de exaustão da turbina (pressão do condensador) reduz a temperatura de condensação e, portanto, a temperatura média de rejeição de calor, o que eleva a eficiência. A ressalva da alternativa, de evitar valores abaixo da pressão atmosférica, apenas limita até onde a pressão é reduzida; não inverte o efeito de diminuir a pressão de exaustão, que é o que a torna a única alternativa que aumenta a eficiência.
Por que as demais estão erradas:
- B: diminuir a pressão na caldeira reduz a temperatura de saturação em que o calor é fornecido, o que diminui a temperatura média de fornecimento de calor e a eficiência.
- C: resfriar o vapor na caldeira reduz a temperatura em que o calor é fornecido, diminuindo a temperatura média de fornecimento de calor e a eficiência.
- D: com o líquido mais frio entrando na caldeira, parte do calor passa a ser fornecida em temperaturas mais baixas, o que diminui a temperatura média de fornecimento de calor e a eficiência.
- E: aumentar a temperatura de rejeição de calor no condensador reduz a eficiência, pois eleva a temperatura média de rejeição.
Dica: a eficiência sobe quando o calor entra em temperatura mais alta e sai em temperatura mais baixa. Aplique essa regra a cada alternativa.
Fundamentos: Eficiência do ciclo de Rankine ideal · Efeito da pressão de condensação na eficiência · Temperaturas médias de fornecimento e rejeição de calor
Comentário gerado pela Cravei IA a partir do enunciado e do gabarito definitivo divulgado pela banca, e conferido por uma verificação automática. A IA pode errar: o gabarito oficial sempre prevalece.
Fonte: prova FGV PC/RJ 2021 (Engenharia Mecânica), questão 37, com o gabarito definitivo da banca. Comentário: Equipe Cravei · como fazemos e revisamos.