Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 11.Problemas - Ex. 33
O ciclo de potência descrito no Prob. 11.21 é modificado pela instalação de um superaquecedor entra a caldeira e a turbina. Após a instalação do equipamento, a temperatura e a pressão do vapor gerado passaram a ser iguais a e . Determine o trabalho específico e a transferência de calor em cada um dos componentes do ciclo ideal. Calcule, também, a eficiência térmica do ciclo.
Passo 1
Preparados pra solucionarmos essa questão?
As propriedades utilizadas nesse exercício foram obtidas na Tabela B.1 utilizando dados do Prob. 11.21.
Bora resolver esse problema!
Como o problema nos pede, iremos analisar cada componente do ciclo ideal separadamente.
Iniciaremos pela turbina.
Aqui consideramos um processo adiabático e reversível (isentrópico), assim, aplicando a equação de energia:
Como temos que:
Conseguimos calcular o título:
Calculando :
Como:
Temos:
Como temos um processo adiabático:
Passo 2
Seguindo para a bomba.
Novamente temos um processo isentrópico, aqui consideramos um escoamento incompressível para facilitar nossos cálculos de trabalho, assim:
Como também não temos transferência de calor:
Calculando :
Passo 3
Partindo para a caldeira.
Aqui não temos trabalho, mas possuímos transferência de calor, então:
E
Passo 4
Para finalizarmos os componentes, o condensador.
Aqui, novamente, possuímos troca térmica, mas não trabalho.
E
Passo 5
Por fim, a questão nos pede a eficiência térmica do ciclo, então:
Nem foi difícil né!
Até a próxima questão!