Uma turbina recebe vapor a
e
e entrega para a condensadora vapor úmido a 70 kPa realizando
de trabalho específico. Determine:
O trabalho da turbina ideal.
O trabalho da turbina ideal.
Passo 1
Ok, vamos lá! Você tem uma turbina que recebe vapor a uma pressão de
e temperatura de
. Esse vapor passa pela turbina e sai como vapor úmido a
, realizando um trabalho específico de
. O que a gente quer descobrir aqui é qual seria o trabalho da turbina se ela fosse ideal, ou seja, sem perdas.
Passo 2
Primeiro, precisamos entender o que é uma turbina ideal. Em uma turbina ideal, o processo é isentrópico, o que significa que não há mudança na entropia durante a expansão do vapor. Isso nos ajuda a calcular o trabalho teórico que a turbina poderia realizar sem perdas.
Passo 3
Vamos identificar as duas condições principais:
- Estado 1 (entrada da turbina): pressão
e temperatura . - Estado 2s (saída ideal da turbina): pressão
.
Passo 4
Vamos precisar das propriedades termodinâmicas do vapor nessas condições. Normalmente, usamos tabelas de vapor ou diagramas de Mollier, mas aqui vamos simplificar:
- Entalpia na entrada (
): Com e , encontramos nas tabelas de vapor. - Entropia na entrada (
): Da mesma forma, obtemos .
Passo 5
Para encontrar a entalpia na saída ideal (
), usamos a condição isentrópica:
Com
e
, consultamos as tabelas de vapor para encontrar
.
Passo 6
Agora, calculamos o trabalho da turbina ideal usando a diferença de entalpia:
Passo 7
Após encontrar
e
nas tabelas de vapor, substituímos na fórmula para obter o valor do trabalho ideal.
Resposta
O trabalho da turbina ideal é de aproximadamente
.