Uma turbina recebe vapor a 2,1 MPa e 650^circ C e entrega para a condensadora vapor úmido a 70 kPa realizando 1150 kJ / kg de trabalho específico. Determine:
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 ( s2s = s1 ), 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:
Wideal = h1 - h2s

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 .

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