Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 11.Problemas - Ex. 52
Considere novamente o ciclo de potência descrito no Prob. 11.43. Admita, agora, que o aquecedor de água de alimentação é do tipo superfície. A temperatura do fluido de trabalho que é descarregado do aquecedor e alimenta a caldeira é . Já o escoamento de água que foi extraído da turbina é descarregado do aquecedor como líquido saturado a e é encaminhado ao condensador do ciclo. Determine, nestas condições, a vazão em massa de vapor extraído da turbina e a potência total gerada na turbina do ciclo.
Passo 1
Nesta questão precisamos repetir o processo do Prob. 11.43 realizando algumas modificações.
Bora lá?
Começamos o problema expondo os dados dos estágios do processo obtidos pelo enunciado, e pela Tabela B.2 obtemos também algumas propriedades.
Estágio 1:
Estágio 2:
Estágio 3:
Estágio 5:
Estágio 6:
Estágio 6a:
Estágio 7:
Agora, analisaremos alguns componentes do processo separadamente.
Passo 2
Começamos pela bomba.
Aqui nos possuímos um processo adiabático e reversível, ou seja, isentrópico.
Considerando um escoamento incompressível e aplicando a equação de energia, obtemos:
Integrando e substituindo os dados:
Com isso, conseguimos também obter :
Passo 3
Seguimos para a caldeira.
Aqui, temos apenas transferência de calor.
Aplicando a equação de energia, temos que:
Fazendo:
Temos:
Isolando :
Substituindo os dados:
Calculando a vazão em massa de vapor extraído da turbina:
Passo 4
Por fim, o problema nos pede a potência total utilizada, então:
Substituindo os dados:
Te vejo na próxima questão!