Questão 51 · Conhecimentos Específicos (outras áreas): Engenharia e arquitetura
Texto associado à questão
A partir dessas informações, julgue os itens a seguir.
Uma usina termelétrica opera em ciclo de Rankine ideal, gerando potência a partir de vapor de água entre pressão máxima de 10 MPa na caldeira e mínima de 10 kPa no condensador.
O vapor sai da caldeira como vapor saturado, entra na turbina e é completamente condensado no condensador antes de ser bombeado de volta para a caldeira.
No ciclo de Rankine, o trabalho de bombeamento é desprezível em comparação ao trabalho produzido pela turbina, porque a bomba atua sobre o fluido no estado líquido, cujo volume específico é muito menor que o do vapor.
Julgue o item:
Gabarito: CERTO
Gabarito definitivo divulgado pela banca Cebraspe (STJ 2024).
Comentário
Gabarito: CERTO.
O item está correto ao afirmar que o trabalho de bombeamento é desprezível em comparação ao trabalho produzido pela turbina no ciclo de Rankine. Isso ocorre porque a bomba atua sobre o fluido no estado líquido, que possui um volume específico muito menor do que o vapor.
O trabalho de bombeamento (W_bomba) pode ser calculado aproximadamente como W_bomba = v_líquido * (P_alta - P_baixa), onde v_líquido é o volume específico do líquido. Já o trabalho da turbina (W_turbina) é significativamente maior, pois a turbina expande o vapor, que tem um volume específico muito elevado. A baixa compressibilidade dos líquidos e seu pequeno volume específico resultam em uma variação de entalpia muito menor na bomba em comparação com a variação de entalpia na turbina, onde ocorre a expansão do vapor. Essa diferença de volume específico é a principal razão para a disparidade entre os trabalhos, tornando o trabalho da bomba uma fração muito pequena do trabalho total gerado pelo ciclo.
Fundamentos: Princípios da Termodinâmica (Ciclo de Rankine) · Propriedades de fluidos (volume específico de líquidos e vapores)
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 Cebraspe STJ 2024 (Analista Judiciário – Área: Apoio Especializado – Especialidade: Engenharia Mecânica), questão 51, com o gabarito definitivo da banca. Comentário: Equipe Cravei · como fazemos e revisamos.