Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 47
47 Analise o comportamento da turbina a vapor descrita no Prob. 6.78. É possível operar nas condições indicadas?
Passo 1
Opaaa... vamos lá?
Nessa questão a gente precisa avaliar a entropia gerada, se for positiva, então é possível.
Pra isso a gente vai usar basicamente a equação da continuidade (o que entra é igual ao que sai):
E também da equação da entropia, que nesse caso fica:
Ahhh.. e vamos precisar de alguns dados de tabelas lá do final do livro.
Passo 2
Primeiro vamos lembrar como é essa turbina?
Em 1 entra vapor dágua com:
Em 2:
E em 3:
E última informação que temos é que a turbina é adiabática.
Passo 3
Vamos pegar os dados de 1, mas antes vamos ver se esse vapor é saturado ou superaquecido.
Se a gente olhar na tabela B.1.2 qual a temperatura de saturação pra 15 MPa, vamos ver que é mais baixa que 600 °C, então temos vapor superaquecido.
Olhando, então, na tabela B.1.3 para 15 MPa e 600 °C:
- a entropia específica:
Agora, em 2, se olharmos na tabela B.1.2 qual a temperatura de saturação pra 2 MPa vamos ver que ´mais baixa que 350°C, então também vamos ter vapor superaquecido;
Pegando na tabela B.1.3 para 2 MPa e 350°C:
- a entropia específica:
E, por último, em 3, a gente já sabe que tem duas fases (porque ele dá o título, que é esse ), então olhando na tabela B.1.2, pra 75 kPa e calculando:
- a entropia específica:
Passo 4
A vazão em 3 a gente calcula pela equação da continuidade:
E então jogar tudo na equação da entropia.
Ahhhh.. a turbina é adiabática, então não tem troca de calor:
Agora sim joga tudo na equação:
Como é positivo, então, sim, é possível.
Resposta
Sim, é possível