Qual das seguintes máquinas é considerada uma máquina térmica que utiliza o princípio do ciclo de rankine?
(A) -
motor a vapor
(B) -
motor elétrico
(C) -
turbina a gás
(D) -
motor a diesel
(E) -
painel solar
Dica
- o ciclo de rankine é caracterizado por quatro etapas: adição de calor, expansão, rejeição de calor e compressão.
- o motor a vapor é um exemplo clássico de máquina térmica que utiliza o ciclo de rankine.
- máquinas térmicas convertem calor em trabalho, enquanto motores elétricos convertem eletricidade em trabalho e painéis solares convertem energia solar em eletricidade.
Explicação
O motor a vapor é uma máquina térmica que utiliza o princípio do ciclo de rankine. este ciclo envolve quatro etapas: adição de calor, expansão, rejeição de calor e compressão. no motor a vapor, a adição de calor ocorre na caldeira, a expansão no cilindro, a rejeição de calor no condensador e a compressão na bomba. as demais opções não se encaixam nessa definição.
Análise das alternativas
- (b) motor elétrico: não é uma máquina térmica, pois não converte calor em trabalho.
- (c) turbina a gás: utiliza o princípio do ciclo de brayton, não do ciclo de rankine.
- (d) motor a diesel: também utiliza o princípio do ciclo de brayton, não do ciclo de rankine.
- (e) painel solar: não é uma máquina térmica, pois converte energia solar diretamente em eletricidade.
Conclusão
O ciclo de rankine é um ciclo termodinâmico usado em máquinas térmicas, como o motor a vapor. o entendimento desses princípios é essencial para o estudo da transferência de calor e da conversão de energia.