Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 51
51 Um evaporador instantâneo isolado (flash) é alimentado com 1,5 kg/s de água a 500 kPa e 150°C proveniente de um reservatório geotérmico de água quente. Uma corrente de líquido saturado a 200 kPa é drenada pelo fundo do evaporador instantâneo e uma corrente de vapor saturado a 200 kPa é retirada do topo do evaporador e encaminhada a uma turbina. Determine a taxa de geração de entropia no processo que e ocorre no evaporador instantâneo.
Passo 1
E aí... pronto pra mais uma questão? Vamos lá...
Pra essa questão vamos usar a equação da continuidade (o que entra é igual ao que sai):
Da equação da energia:
E também da equação da entropia:
Ahhh... e também das tabelas lá do final do livro.
Passo 2
Em 1, que é a entrada, a gente pode olhar na tabela B.1.1 que a pressão de saturação da água a 150°C é um pouco mais baixa que 500 kPa, então é líquido ligeiramente comprimido.
Vamos considerar então que a entalpia e a entropia do líquido ligeiramente comprimido são iguais às do líquido saturado:
Em 2 a gente tem líquido saturado a 200 kPa, então vamos olhar na tabela B.1.2 a entalpia e a entropia do líquido saturado:
E em 3 a gente tem líquido saturado a 200 kPa, e olhando, também, na tabela B.1.2 a entalpia e a entropia do vapor saturado:
Passo 3
Vamos às continhas, então.
Da equação da continuidade:
E substituindo na da energia:
E pra achar a vazão em 2:
Passo 4
Ahhh... temos que o evaporador é isolado, então não tem troca de calor:
Agora é só usar a equação da entropia:
E acamos aqui. Vamos pra próxima?