Com base no calor fornecido à caldeira (em Btu/lb vapor), calcular a eficiência energética do processo global definida como: trabalho líquido produzido/lb de vapor
calor total consumido/lb de vapor
calor total consumido/lb de vapor
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa calcular a eficiência energética de um processo onde se fornece calor à caldeira em Btu por libra de vapor. A eficiência energética é definida como o trabalho líquido produzido por libra de vapor dividido pelo calor total consumido por libra de vapor. Para isso, vamos precisar entender os conceitos de trabalho líquido e calor total consumido, além de usar umas fórmulas básicas de termodinâmica.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre o trabalho líquido produzido. Esse trabalho é basicamente a energia útil que conseguimos obter do processo. Ele é calculado subtraindo as perdas ou trabalhos menos úteis do trabalho bruto total gerado pelo sistema.
Passo 3
Agora, sobre o calor total consumido. Esse é o calor que a gente está colocando na caldeira para gerar o vapor, medido em Btu por libra de vapor. É a energia fornecida ao sistema para que ocorra a transformação.
Passo 4
Com esses conceitos em mente, a eficiência energética (
) do processo pode ser calculada usando a seguinte fórmula:
Ou, de forma mais matemática:
Onde:
-
é o trabalho líquido produzido por libra de vapor. -
é o calor total consumido por libra de vapor.
Resposta
A eficiência energética do processo é dada por: