Uma turbina ideal admite de vapor a 2 Mpa e e exaure a . Determine sua potência. Resp.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício sobre turbinas! A gente tem uma turbina ideal que está recebendo vapor com uma certa massa por segundo, pressão e temperatura, e está soltando vapor com outra temperatura. O que a gente precisa encontrar aqui é a potência que a turbina está gerando. Para isso, vamos usar conceitos de termodinâmica relacionados a entalpia e fluxo de massa.
Passo 2
Primeiro, vamos entender os dados que temos:
- Vazão de massa ( ):
- Pressão de entrada ( ):
- Temperatura de entrada ( ):
- Temperatura de saída ( ):
Nosso objetivo é encontrar a potência ( ) da turbina.
Passo 3
A potência da turbina está relacionada à diferença de entalpia do vapor entre a entrada e a saída. A fórmula básica para isso é:
Onde:
- é a potência da turbina.
- é a vazão de massa.
- é a entalpia do vapor na entrada.
- é a entalpia do vapor na saída.
Passo 4
Agora, precisamos encontrar os valores de e . Para isso, consultamos tabelas de vapor (como as tabelas de Mollier) para obter a entalpia correspondente às condições de temperatura e pressão em cada ponto.
Para a entrada:
-
-
Encontramos correspondente a essas condições.
Para a saída:
-
Assumindo que a pressão de saída é saturada, encontramos para .
Passo 5
Com os valores de e em mãos, calculamos a diferença de entalpia:
E então, aplicamos na fórmula da potência:
Passo 6
Fazendo as contas com os valores obtidos das tabelas (supondo e ):
Resposta
A potência da turbina é de aproximadamente .
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