Uma turbina ideal admite 0,8 kg / s de vapor a 2 Mpa e 300^circ C e exaure a 45^circ C. Determine sua potência. Resp. dotW v c=7 0 8, 5 k W

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:
dotW = dotm times (h1 - h2)
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 De e dotW = dotm times De 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 De e dotW = 0,8 , kg/s times 800 , kJ/kg = 640 , kW ):

Resposta

A potência da turbina é de aproximadamente .

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