Determine a veracidade de cada afirmativa a seguir: Dado um ciclo Rankine simples ideal que apresenta vapor saturado na saída da turbina um aumento da pressão na caldeira resulta em diminuição do título na saída da turbina.

Passo 1

Vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos um ciclo Rankine simples ideal, que é um modelo usado para descrever o funcionamento de usinas termelétricas. No cenário apresentado, o vapor está saturado na saída da turbina. A pergunta é: se aumentarmos a pressão na caldeira, isso fará com que o título (qualidade) do vapor na saída da turbina diminua? Para resolver isso, vamos precisar entender os conceitos de ciclo Rankine, qualidade do vapor e como a pressão afeta esses parâmetros.

Passo 2

Primeiro, vamos revisar o que é o ciclo Rankine. É um ciclo termodinâmico usado para converter calor em trabalho, comum em usinas de energia. Ele consiste em quatro etapas principais: compressão na bomba, aquecimento na caldeira, expansão na turbina e condensação no condensador.

Passo 3

O termo “qualidade” (ou título) do vapor refere-se à proporção de vapor na mistura de vapor e líquido. Um título de 1 significa vapor totalmente seco, enquanto valores entre 0 e 1 indicam uma mistura de líquido e vapor.

Passo 4

Quando aumentamos a pressão na caldeira, estamos aumentando a pressão do vapor antes de entrar na turbina. Em um ciclo Rankine ideal, assumimos processos isentrópicos (sem mudança de entropia) na turbina.

Passo 5

Com a pressão da caldeira aumentada, a temperatura de saturação do vapor também aumenta. Isso significa que, para a mesma quantidade de entalpia, o vapor saturado na saída da turbina terá uma proporção menor de vapor seco e mais líquido, ou seja, o título será menor.

Passo 6

Portanto, ao aumentar a pressão na caldeira, a qualidade do vapor na saída da turbina diminui, confirmando a afirmação apresentada.

Resposta

A afirmativa é verdadeira: um aumento da pressão na caldeira resulta em diminuição do título na saída da turbina.

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