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Enunciado

Termodinâmica - Moran e Shapiro - Princípios de Termodinâmica para Engenharia- Ed: 7º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 68

Reconsidere o ciclo do Problema 8.67, porém incluindo na análise o fato de que as eficiências isentrópicas dos estágios de turbina e das bombas são de 85%.

Passo 1

Fala, galera! Bora pra mais uma questãozinha boa?

Nessa questão, a gente vai usar um raciocínio semelhante ao usado na questão anterior. E o restante dos dados, conseguiremos da seguinte forma:

h 1 = 1542,5   k J / k g

Para o estágio 2:

h 2 = h 1 - η t 1 h 1 - h 25 = 1404,2   k J / k g

Para o estágio 4:

h 4 = h 3 - η t 2 h 3 - h 4 5 = 1232,1   k J / k g

Para o estágio 5:

h 5 = 1532,1   k J / k g

Modificando da solução do problema 8.66, temos que:

y ' = h 1 4 - h 11 h 2 - h 1 5 = 0,1428 ;           y " = y ' h 7 - h 12 + ( h 8 - h 7 ) ( h 4 - h 7 ) = 0,1245

y ' ' ' = h 9 - h 8 + y ' + y ' ' ( h 8 - h 13 ) h 5 - h 8 = 0,0434

Para os estágios de turbina:

W t m 1 = h 1 - h 2 - 1 - y ' h 3 - h 4 + ( 1 - y ' - y " - y ' ' ' ) ( h 4 - h 5 ) = 574,6   k J / k g

Passo 2

W p m 1 = h 10 - h 9 + 1 - y ' - y ' ' - y ' ' ' h 8 - h 7 = 7,06   k J / k g

Também, temos que:

Q i n m 1 = h 1 - h 1 4 + 1 - y ' h 3 - h 2 = 1290,1   k J / k g

E a eficiência térmica, será:

η = W t m 1 - W p m 1 Q i n m 1 = 0,4 40   ( 4 4 , 0 % )

A energia desenvolvida pelo ciclo é:

m 1 = W c i c l o W t : m 1 - W p : m 1 = 5,286   10 6 k g / h

Resposta

W p m 1 = 7,06   k J / k g

η = 0,440   ( 44,0 % )

m 1 = 5,286   10 6 k g / h

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