Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 11.Problemas - Ex. 32
A caldeira de uma pequena central de potência produz de vapor d’água a e . A temperatura de operação do condensador é e o calor rejeitado no ciclo é transferido ao mar. Sabendo que as temperaturas nas seções de alimentação e descarga são iguais a e , determine a potência líquida produzida no ciclo e a vazão de água do mar no condensador.
Passo 1
Começamos o problema buscando e expondo algumas propriedades do sistema:
Estágio 1:
Pela Tabela B.1.1:
Estágio 2:
Pela Tabela B.1.3:
Para determinarmos a potência líquida produzida no ciclo precisamos analisar os componentes separadamente.
Passo 2
Começamos pela bomba.
Adotando um processo reversível e adiabático, temos:
Aplicando a equação de energia:
Sendo um escoamento incompressível, facilmente calculamos o trabalho:
Passo 3
Passando para a turbina, novamente temos um processo isentrópico, então:
Calculando :
Do mesmo modo:
Calculando o trabalho da turbina:
Passo 4
Calculando a potência líquida produzida no ciclo:
Vamos para a segunda parte da questão!
Passo 5
Calculando a vazão de água do mar no condensador.
Analisando o condensador:
Calculando a taxa de transferência de calor:
Por fim:
Viu, nem foi difícil!
Até a próxima questão!