Vapor d’água é utilizado num determinado ciclo como fluido de trabalho. Sabendo que a variação de entalpia do vapor d’água ao passar pela caldeira é de 3017,8 kJ/kg e a variação de entalpia na bomba e na turbina são, respectivamente, 4 kJ/kg e 1069,5 kJ/kg. Calcule o rendimento dessa máquina.

Passo 1

É muito importante perceber que todos os dados da questão estão em função da entalpia específica h , e isso é muito bom porque a variação da entalpia específica nos fornece exatamente o trabalho específico consumido na bomba e gerado na turbina, assim como o calor trocado com a fonte quente na caldeira.

Passo 2

Logo podemos escrever que

q H = 3017,8   k J / k g

w b o m b a = 4   k J / k g

w t u r b i n a = 1069,5   k J / k g

Passo 3

Substituindo na equação da eficiência

η = w l i q q H = w t u r b i n a - w b o m b a q H

É importante lembrar que estamos falando de trabalho e calor específicos, ou seja, são o trabalho e calor divididos pela massa. Por isso estão com letras minúsculas.

η = 1069,5 - 4 3017,8 = 35,3 %

Resposta

η = 35,3 %

Exercícios Resolvidos de Introdução aos ciclos de potência e de refrigeração

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