Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 10.Problemas - Ex. 38
No Prob. 10–37E há alguma vantagem em operar o ponto de reaquecimento da caldeira a 100 psia, em vez de 200 psia, mantendo a mesma temperatura de entrada na turbina de baixa pressão?
Passo 1
Oi pessoal, tudo bem?
Consideremos o esboço para este problema:
Bem, como no problema 10.37, para início de análise, o problema indica que o estado 1 encontra-se em líquido saturado. Sabemos que o estado 1 encontra-se à mesma pressão do estado 6. Então, utilizando o auxílio das tabelas A.4, A.5 e A6, é possível encontrar algumas relações termodinâmicas.
Passo 2
Temos a pressão de , na tabela de líquido saturado, podemos obter:
Sabendo que o trabalho específico pode ser dado por :
Passo 3
O estado 3 está em vapor superaquecido com e , então:
Sabemos que e que encontra no estado de mistura, porém agora no estado de pressão , portanto:
Para encontrar o :
Para o estado 5, para e , sabemos que se encontra em vapor superaquecido, das tabelas termodinâmicas: .
Para o estado 6, sabemos que a pressão é de e , então:
Para encontrar o :
Passo 4
Então, o calor que entra é:
O calor que sai:
O trabalho da turbina é:
A vazão mássica é dada por:
As taxas de adição e rejeição de calor são, portanto:
E
Então a eficiência térmica:
Resposta
Portanto: ; ;
Percebe-se que operar com o reaquecedor à 100 psia causa uma ligeira diminuição na eficiência térmica.