Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 11.Problemas - Ex. 38
A caldeira de uma pequena central de potência produz de vapor d’água a e . O fluido de trabalho muda de fase no condensador a . A primeira expansão na turbina é realizada até a pressão de e, nesta pressão, é realizado um reaquecimento até que a temperatura atinja . Após essa operação, o vapor expande até a pressão do condensador. Determine potência líquida do ciclo e a taxa total de transferência de calor na caldeira.
Passo 1
Pronto pra resolver esse problema comigo?
Bora lá!
Todas as propriedades utilizadas nesta questão foram obtidas pela Tabela B.1.
Começamos o problema expondo alguns dados que o problema nos fornece.
Estágio 1:
Estágio 3:
Estágio 5:
Passo 2
Analisando a bomba.
Aqui, consideramos um processo reversível e adiabático, ou seja, isentrópico, além de um escoamento incompressível. Assim, aplicando a equação de energia:
Calculando :
Como:
Temos:
Desse modo, podemos, também, calcular :
Passo 3
Seguindo para as turbinas.
Aqui, novamente temos processos isentrópicos.
Assim:
Como aqui só possuímos vapor d’água, por interpolação obtemos:
Do mesmo modo:
Como aqui temos o fluido de trabalho em duas fases, para calcular devemos calcular seu título primeiro:
Então:
Calculando :
Passo 4
Agora, vamos calcular o que o problema realmente quer.
Calculando a potência líquida do ciclo:
Determinando a taxa total de transferência de calor na caldeira:
Foi fácil né?
Até a próxima questão!