Uma turbina recebe vapor a
e
e entrega para a condensadora vapor úmido a 70 kPa realizando
de trabalho específico. Determine:
O título real.
O título real.
Passo 1
Vamos começar entendendo o enunciado. Temos uma turbina que recebe vapor nas condições de pressão de 2,1 MPa e temperatura de
. Esse vapor passa pela turbina, realizando um trabalho específico de
, e sai como vapor úmido a 70 kPa. Nosso objetivo é determinar o título real (ou qualidade) do vapor na saída da turbina. Para isso, vamos utilizar conceitos de termodinâmica relacionados a propriedades do vapor, ciclos termodinâmicos e a relação entre trabalho, entalpia e qualidade.
Passo 2
Primeiro, precisamos identificar as propriedades termodinâmicas do vapor na entrada da turbina. Sabemos que a turbina está recebendo vapor a uma pressão
e temperatura
.
Para encontrar a entalpia específica do vapor na entrada (
), podemos usar tabelas de vapor ou diagramas de propriedades do vapor, já que
e
estão acima das condições críticas, garantindo que o vapor é super-aquecido.
Aplicando os dados na tabela de vapor super-aquecido para
e
, obtemos:
Passo 3
Sabemos que o trabalho específico realizado pela turbina (
) está relacionado à diferença de entalpia entre os estados de entrada e saída:
Queremos encontrar a entalpia na saída da turbina (
):
Passo 4
Na saída, o vapor está úmido a uma pressão
. O título real (
) é a fração de vapor na mistura vapor-líquido e pode ser calculado usando a entalpia específica na saída.
A fórmula para o título real é:
Onde:
-
é a entalpia do líquido saturado a -
é a entalpia de vaporização a
Consultando as tabelas de vapor saturado para
:
Passo 5
Substituindo os valores na fórmula do título real:
Convertendo para porcentagem:
Resposta
O título real do vapor na saída da turbina é aproximadamente 95,7%.