(1,0) Se o vapor na saída da turbina é saturado e sem umidade, x=1,0, qual é a eficiência da turbina?

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. A gente tem uma turbina onde o vapor que sai dela está saturado e sem umidade, ou seja, a qualidade do vapor ( x) é igual a 1,0. O que a gente quer saber é qual é a eficiência da turbina nessa condição. Para resolver isso, vamos precisar entender o conceito de eficiência de turbinas e como a qualidade do vapor influencia nesse cálculo.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre eficiência da turbina. A eficiência mede o quão bem a turbina converte a energia térmica do vapor em trabalho mecânico. Ela é dada pela fórmula:
eta = Trabalho RealTrabalho Ideal times 100%
Onde:
  • Trabalho Real é o trabalho que a turbina realmente realiza.
  • Trabalho Ideal é o trabalho que seria realizado se o processo fosse isentrópico, ou seja, sem perdas de energia.

Passo 3

Agora, vamos olhar para a condição dada: o vapor de saída é saturado e sem umidade ( x = 1,0). Isso significa que o vapor está na condição seca e completamente vaporizado. Em uma turbina ideal (isentópica), se o vapor de saída é seco e saturado, o processo é perfeitamente eficiente, sem perdas.

Passo 4

Com essa condição, podemos concluir que o Trabalho Real é igual ao Trabalho Ideal, porque não há perdas de energia no processo. Portanto, a eficiência da turbina será:
eta = Trabalho IdealTrabalho Ideal times 100% = 100%

Resposta

A eficiência da turbina é 100%.

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