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Enunciado

Termodinâmica - Sonntag, R.E. e Borgnakke, C. -Fundamentos da Termodinâmica- Ed: 1º - Capítulo 6.Problemas - Ex. 69

Considere a usina termelétrica, conforme descrita no problema 6.66.

  1. Determine a potência removida no condensador pela água de refrigeração (não mostrado)
  2. Determine a potência da bomba de condensado
  3. O balanço de energia para o aquecedor de baixa pressão é verificado com os termos conhecidos ou existe alguma transferência de calor não mostrada?

Passo 1

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

Vamos começar fazendo uma análise do condensador...

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

Q ˙ c v + m ˙ 5 h 5 + m ˙ 10 h 10 = m ˙ 6 h 6

Passo 2

Dessa forma, conhecendo os valores de entalpia que obtivemos no Passo 2, pra achar Q ˙ c v basta substituir...

Q ˙ c v + m ˙ 5 h 5 + m ˙ 10 h 10 = m ˙ 6 h 6

Q ˙ c v + 55,44 ⋅ 2279 + 20,16 ⋅ 142,51 = 75,6 ⋅ 138,3

Q ˙ c v = - 118765   k W = - 118,77   M W

Passo 3

b) Em seguida, olhando a bomba de pressão, podemos encontrar a potência da bomba de condensado:

m ˙ 6 h 6 = m ˙ 7 h 7 + W ˙ C v , P

Como a vazão mássica é a mesma entre os estados 6 e 7:

m ˙ 6 = m ˙ 7

Então, isolando e substituindo...

W ˙ C v , P = m ˙ 6 h 6 - m ˙ 6 h 7

W ˙ C v , P = m ˙ 6 ( h 6 - h 7 )

W ˙ C v , P = 75,6 138,1 - 140 = - 127,8   k W

Passo 4

c) Em seguida, vamos nos concentrar no balanço de energia para o aquecedor de baixa pressão... Assumindo que não temos transferência de calor, então podemos estabelecer a seguinte equação de energia...

m ˙ 14 h 14 + m ˙ 8 h 8 + m ˙ 7 h 7 + m ˙ 9 h 9 = m ˙ 10 h 10 + m ˙ 11 h 11

Onde para o ciclo L H S , temos que...

L H S = 12,726 ⋅ 349 + 2,772 ⋅ 2459 + 75,6 ⋅ 140 + 4,662 ⋅ 558

L H S = 24443   k W

E depois, para o ciclo R H S :

R H S = 12,726 + 2,772 + 4,662 ⋅ 142,51 + 75,6 ⋅ 284,87

R H S = 244 09   k W

Podemos perceber que há um desbalanceamento insignificativo! Mas podemos considerar tudo ok!

Resposta

a)

Q ˙ c v = - 118,77   M W

b)

W ˙ C v , P = - 127,8   k W

c)

L H S = 24443   k W

R H S = 24409   k W

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