Comparação do Ciclo de Carnot e Rankine

FACULDADE NORTE CAPIXABA DE SÃO MATEUS

ENGENHARIA MECÂNICA

IGOR BARCELLOS DA COSTA

HENRIQUE BARBOSA TAVARES

GLEYDSON COSME

WANTONY SANTOS DE OLIVEIRA

CICLO DE RANKINE X CICLO DE CARNOT

DISCIPLINA: PROJETOS DE SISTEMAS TÉRMICOS

PROFESSOR: VINÍCIUS GAMA LIDOVINO

9° PERÍODO

SÃO MATEUS

2019

COMPARANDO O CICLO DE CARNOT COM O CICLO DE RANKINE

O ciclo de Carnot é considerado um ciclo termodinâmico ideal, demonstrando apenas o funcionamento teórico de uma máquina. Acreditava-se que era possível a construção de uma máquina térmica ideal que seria capaz de obter um rendimento total (100%), mas para mostrar que não seria possível, utilizaram o funcionamento teórico de uma máquina com rendimento total, para se obter o seu ciclo de rendimento máximo (ciclo de Carnot). Este ciclo reversível é formado por duas transformações isotérmicas e duas transformações adiabáticas que se alternam entre si. As trocas de calor que ocorrem neste ciclo são isotérmicas

CICLO DE CARNOT

[pic 1]

                  Diagrama ciclo ideal de Carnot

• De A-B ocorre uma expansão isotérmica reversível. O sistema recebe uma quantidade de calor da fonte de aquecimento.
• De B-C ocorre uma expansão adiabática reversível. O sistema não troca calor com as fontes térmicas.
• De C-D ocorre uma compressão isotérmica reversível. O sistema cede calor para a fonte de resfriamento.
• De D-A ocorre uma compressão adiabática reversível. O sistema não troca calor com as fontes térmicas.

O ciclo ideal de Rankine é o ciclo termodinâmico reversível que representa o funcionamento de um motor que opera através da transformação de energia térmica em energia mecânica (Maquinas a Vapor). Esse processo é baseado em um gás que se contrai ao condensar e se expande quando é evaporado, realizando assim o trabalho mecânico. O calor gerado é fornecido a caldeira por uma fonte de calor externa, normalmente utiliza-se agua como fluido operante. Este gera cerca de 90% de toda a energia elétrica que é produzida no mundo.

CICLO DE RANKINE

[pic 2]

• Processo 1-2: Primeiro o fluido é bombeado, idealmente numa compressão adiabática reversível (isentrópica) na bomba.
• Processo 2-3: Ocorre o aquecimento a pressão constante do fluido pressurizado que entra na caldeira, até se tornar vapor superaquecido.
• Processo 3-4: Uma expansão adiabática reversível (isentrópica) ocorre na turbina. O vapor superaquecido se expande parar gerar trabalho.
• Processo 4-1: Ocorre uma rejeição de calor a pressão constante no condensador, ou seja, onde o vapor é resfriado até a condição de liquido saturado.

O ciclo de Carnot não é um modelo adequado para os ciclos de potência a vapor reais, pois ele não pode ser aproximado na pratica, apenas em funciomento teórico de uma máquina térmica. Outra diferença nos processos isotérmicos do ciclo de Carnot com os processos isobáricos do ciclo de Rankine é que não há adição de uma caldeira e não possui um condensador.

Referencias:

https://www.sofisica.com.br/conteudos/Termologia/Termodinamica/ciclodecarnot.php

https://www.infoescola.com/fisica/ciclos-termodinamicos/

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