Enunciado

Considere uma usina termelétrica, conforme descrita no problema 6.66.

a. Determine a temperatura da água saindo do aquecedor intermediário, T 13 , considerando que não existe troca de calor com o meio ambiente

b. Determine o trabalho da bomba, entre os estados 13 e 16.

Passo 1

Fala pessoal, tudo certinho? vamos responder mais uma questão, então prepara o material e vamos responder!!

Vamos começar fazendo uma análise do aquecedor de pressão intermediária...

a) Baseado no problema 6.66, temos a seguinte equação de energia:

m ˙ 11 h 11 + m ˙ 12 h 12 + m ˙ 15 h 15 = m ˙ 13 h 13 + m ˙ 14 h 14

Passo 2

Dessa forma, conhecendo os valores de entalpia que obtivemos no Passo 2, pra achar h 13 basta substituir...

m ˙ 11 h 11 + m ˙ 12 h 12 + m ˙ 15 h 15 = m ˙ 13 h 13 + m ˙ 14 h 14

75,6 ⋅ 284,6 + 8,064 ⋅ 2517 + 4,662 ⋅ 584 = 75,6 ⋅ h 13 + 12,726 ⋅ 349

h 13 = 530,35

E pra essa temperatura, de acordo com a tabela termodinâmica, temos que...

T 13 = 126,3   ° C

Passo 3

b) Em seguida, olhando a bomba de pressão alta, podemos encontrar o trabalho da bomba entre os estados 13 e 16:

m ˙ 13 h 13 = m ˙ 16 h 16 + W ˙ C v , P

Como a vazão mássica é a mesma entre os estados 13 e 16:

m ˙ 13 = m ˙ 16

Então, isolando e substituindo...

W ˙ C v , P = m ˙ 13 h 13 - m ˙ 16 h 16

W ˙ C v , P = m ˙ 13 h 13 - m ˙ 16 h 16

W ˙ C v , P = m ˙ 13 ( h 13 - h 16 )

W ˙ C v , P = 75,6 530,55 - 565 = - 2620   k W

Pronto! Terminamos aqui!

Resposta

a)

h 13 = 530,35

T 13 = 126,3   ° C

b)

W ˙ C v , P = - 2620   k W

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