Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 10.Problemas - Ex. 30
30 Uma turbina de vapor é alimentada com vapor a 6 MPa e 800°C. A transferência de calor da turbina é 49,7 kJ/kg de vapor que escoa na turbina e a eficiência isoentrópica do equipamento é 90%. Admitindo que a pressão na seção de descarga da turbina seja igual a 15 kPa e que a temperatura do meio seja 20°C, Determine o trabalho real e o trabalho reversível que pode ser realizado entre os estados de alimentação e de descarga da turbina.
Passo 1
Pra essa questão vamos usar a equação da energia pra trabalho reversível:
E pra calcular o trabalho atual é só multiplicar pela eficiência isentropica:
Ahhh... e vamos usar as tabelas do final do livro.
Passo 2
Para a entrada a gente tem a temperatura e a pressão (vapor superaquecido), então vamos olhar na tabela B.1.3:
- a entropia específica:
- a entalpia específica:
Passo 3
Como o processo é adiabático, então:
E para 15 kPa, olhando na tabela B.1.2, a gente vê que , então temos duas fases.
Calculando o título, então:
E calculando a entalpia específica:
Passo 4
Calculando o trabalho reversível:
E o trabalho real: