Enunciado

A Fig. P8.21 apresenta os dados de operação de uma planta de potência a vapor que utiliza água como fluido de trabalho.A vazão mássica da água é de 12 kg/s. A turbina e a bomba operam adiabaticamente, porém sem reversibilidade. Determine: (a) a eficiência térmica. (b) as taxas de transferência de calor Q, t ou ambas em kW.

Passo 1

Faaala, galerinhaaa!! Aqui, precisaremos calcular, em a, a eficiência térmica da turbina e da bomba. Temos, então:

W t e r m i c a = W t - W p = ṁ [ ( h 2 - h 3 ) - ( h 5 - h 4 ) ]

Inserindo os valores que tivemos no enunciado, teremos que:

W t e r m i c a = 79,53 [ ( 3252,3 - 2216,3 ) - ( 160,69 - 150,86 ) ]

Resolvendo essas continhas, teremos que

W t e r m i c a = 8,161 * 1 0 4   k W

Logo, a eficiência térmica pode ser dada por:

n = 8,16 * 1 0 4 / ( 79,53 * ( 3384,4 - 160,69 ) ) = 0,322 = 32 %

Passo 2

Em b, queremos encontrar as taxas de transferência de calor Q. Temos que:

Q = ṁ ( h 2 - h 2 ) = ( 79,53 ) ( 3252,3 - 3348,4 )

Realizando as continhas, temos que

Q = - 7.643   k W

Resposta

32% e -7.643 kW.

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