A diferença de temperatura entre a superfície e o fundo do mar

É possível construir Centrais Eléctricas aproveitando a diferença de temperatura entre a superfície e o fundo do mar. Em 1979 foi construído um protótipo no Hawai, onde a temperatura à superfície é de 30°C e a do fundo 18°C.

Admita que este protótipo funciona como uma máquina de Carnot, permitindo a produção de 500 MW de potência eléctrica.

a) Calcule o rendimento deste protótipo de Central Eléctrica. b) Faça um esboço dos diagramas \((p,V)\) e \((T,S)\) deste ciclo, assinalando as transformações em que a Central realiza/recebe trabalho e as transformações em que fornece/recebe calor. c) Calcule a potência térmica extraída das águas superficiais. d) Calcule a potência térmica libertada para as águas profundas. e) Se a Central utilizar amoníaco este tem de coexistir nos estados líquido e de vapor, o que a 30°C conduz a uma pressão de cerca de 11 atm. Calcule a quantidade de amoníaco que se vaporiza por unidade de tempo, sabendo que, nessas condições, o seu calor latente de vaporização é \(1144kJ \ \ kg^{-1} \). f) Calcule a variação de entropia, por unidade de tempo, das águas superficiais, das águas profundas e da Central.