Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 6.Problemas - Ex. 53
A Fig. P6.53 mostra o esquema de uma pequena turbina a vapor d'água que produz uma potência de operando em carga parcial. Nesta condição, a vazão de vapor é , a pressão e a temperatura na seção são, respectivamente, iguais a e o vapor é estrangulado até antes de entrar na turbina. Sabendo que a pressão de saída da turbina é , determine o título; ou a temperatura, se o vapor estiver superaquecido; da água na seção de saída da turbina.
Passo 1
Oi pessoal, tudo bem? Vamos analisar essa questão.
Temos aqui dois processos e três estados. Vamos analisar cada processo.
No processo temos um estrangulamento, logo, trata-se de um processo isentalpico:
De acordo com a tabela de vapor de água superaquecido a e , temos que:
Logo:
Podemos também encontrar o trabalho específico de turbina. Ele é dado por:
Substituindo os valores, temos que:
Passo 2
Analisando o processo , com base no balanço de energia, podemos deduzir que:
Logo:
Calculando, temos que:
Ao analisarmos a tabela de água saturada a , podemos notar que essa entalpia especifica está entre o liquido comprimido e o vapor saturado. Podemos então considerar a temperatura de saturação. Logo:
Calculando o título, temos que: