13 Uma turbina é alimentada com vapor d’água a 1200 kPa e 500 °C e a água é descarregada da turbina a 300 kPa. Sabendo que o trabalho específico na turbina é 407 kJ/kg, determine a eficiência, baseada na segunda lei, dessa turbina.

Passo 1

Opaaaa... vamos lá???

Nessa questão vamos usar a equação do trabalho específico real:

w r e a l = h e - h s

E também da equação do trabalho reversível :

w r e v = h e - h s + T 0 s s - s e

Daí calculamos a eficiência:

η I I = w r e a l w r e v

Passo 2

Para o estado de entrada, olhando na tabela B.1.3:

h e = 3476,28   k J / k g

s e = 7,6758   k J / k g K

Calculando a entalpia de saída:

w r e a l = h e - h s

407 = 3476,28 - h s

h s = 3069,28

Olhando na tabela B.1.3:

T s = 300   ° C

s s = 7,7022   k J / k g K

Passo 3

Calculando o trabalho reversível:

w r e v = h e - h s + T 0 s s - s e

w r e v = 3476,28 - 3069,28 + 298,15 × 7,7022 - 7,6758

w r e v = 414,9   k J / k g

E calculando a eficiência:

η I I = w r e a l w r e v

η I I = 407 414,9

η I I = 0,98

Resposta

η I I = 0,98

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