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Enunciado

Termodinâmica - Moran e Shapiro - Princípios de Termodinâmica para Engenharia- Ed: 7º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 61

Para o ciclo do Problema 8.60, reconsidere a análise admitindo que a bomba e cada estágio de turbina tenham uma eficiência isentrópica de 80%. Responda às mesmas questões formuladas no Problema 8.60 para o ciclo modificado.

Passo 1

Fala, galera! Bora pra mais uma questãozinha boa?

Pra essa questão vamos usar um raciocínio semelhante ao usado no Problema 8.60.

Estágio 1:

h 1 = 3444,4 k J k g ;           s 1 = 6,4392   k J / k g

Estágio 2:

h 2 = 3006,4 k J k g ;           s 2 = s 1

Estágio 3, semelhante ao anterior:

h 3 = 2500,5 k J k g ;           s 3 = s 2

Estágio 4, semelhante ao anterior:

h 4 = 1982,3   k J / k g

Estágio 5, semelhantemente:

h 5 = 151,53   k J / k g

Estágio 6, semelhante ao anterior:

h 6 = 151,83   k J / k g

Estágio 7, semelhante ao anterior:

h 7 = 561,47   k J / k g

Estágio 8, semelhante ao anterior:

h 8 = 580,5   k J / k g

Para os componentes do fluxo de massa, tem-se:

y ' = 0,2639 ;           y " = 0,0693

Passo 2

  1. Para a mudança de turbina, temos:

    2. W t m 1 = h 1 - h 2 + 1 - y ' h 2 - h 3 + ( 1 - y ' - y " ) ( h 3 - h 4 ) = 1155,9   k J / k g

    Isso com:

    W p m 1 = 19,2   k J / k g

    Logo:

    W c i c l o m 1 = W t m 1 - W p m 1 = 1136,7   k J / k g

  2. A eficiência térmica se dá por:

    3. η = W c i c l o Q i n = W c i c l o m ( h 1 - h 9 ) = 0,4 82   ( 4 8,2 % )

  3. O fluxo de passa pode ser considerado como:

m w = m 1 ( 1 - y ' - y " ) ( h 4 - h 5 ) h c w o u t - h c w i n = 1220,8   k J / k g

Resposta

W c i c l o m 1 = 1136,7   k J / k g

η = 0,482   ( 48,2 % )

m w = 1220,8   k J / k g

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