Questão 52 · 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.
O ciclo de Rankine ideal é mais eficiente quando a pressão no condensador é reduzida, pois isso aumenta o trabalho líquido gerado pelo ciclo.
Julgue o item:
Gabarito: CERTO
Gabarito definitivo divulgado pela banca Cebraspe (STJ 2024).
Comentário
Gabarito: CERTO.
No ciclo de Rankine ideal, a eficiência térmica é dada pela razão entre o trabalho líquido produzido e o calor fornecido. A redução da pressão no condensador (pressão de exaustão da turbina) tem dois efeitos principais que contribuem para o aumento da eficiência:
- Aumento do trabalho líquido: Uma pressão menor no condensador significa uma maior diferença de pressão entre a entrada e a saída da turbina. Isso permite que o vapor se expanda mais, realizando mais trabalho na turbina e, consequentemente, aumentando o trabalho líquido gerado pelo ciclo.
- Redução da temperatura de rejeição de calor: Uma pressão menor no condensador corresponde a uma temperatura de saturação mais baixa. Isso significa que o calor é rejeitado para a fonte fria a uma temperatura mais baixa, o que, de acordo com o ciclo de Carnot (que estabelece o limite superior de eficiência para qualquer ciclo térmico operando entre duas temperaturas), aumenta a eficiência térmica do ciclo.
Portanto, ao reduzir a pressão no condensador, o ciclo se aproxima de um comportamento mais ideal, maximizando a conversão de calor em trabalho útil.
Fundamentos: Termodinâmica - Ciclo de Rankine
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 52, com o gabarito definitivo da banca. Comentário: Equipe Cravei · como fazemos e revisamos.