Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 10.Problemas - Ex. 20
Reconsidere o Prob. 10–19E. Qual é o erro causado na eficiência térmica, considerando agora que a potência requerida pela bomba é completamente desprezível?
Passo 1
Vamos começar relembrando o problema 10-19, beleza?
A gente tinha um ciclo de Rankine a vapor operando entre os limites de pressão de no interior da caldeira e no condensador. A temperatura na entrada da turbina é de . A eficiência isentrópica da turbina sendo de 90%, com as perdas da bomba desprezíveis e o ciclo é dimensionado para produzir 1.000 kW de potência. Tínhamos que calcule o fluxo de massa através da caldeira, a energia produzida pela turbina, a taxa de fornecimento de calor na caldeira e a eficiência térmica.
E agora vamos adicionar o erro da eficiência térmica.
Vamos lá que a gente consegue!
Passo 2
O exercício pede pra gente achar o erro causado pela eficiência se desprezarmos a potência, conseguiremos com a seguinte equação adicional as outras já usadas no problema anterior:
Vamos então começar anotando nossos dados para que a gente encontre o que falta. Partiu!
Além disso, consultando as tabelas do apêndice do livro, A-11, A-12 e A-13, temos que:
Vamos começar encontrando o , no próximo passo!
Passo 3
Para achar ele, vamos usar a seguinte equação:
E nós precisamos encontrar esse , aí de cima! Vamos calcular ele:
Aee! Agora sim! Vamos encontrar o :
Show! Agora vamos encontrar o :
Temos que achar o antes, vamos lá!
Agora é só colocar tudo o que temos na equação do :
Podemos encontrar o assim:
Passo 4
Agora só falta a vazão mássica para a gente poder encontrar que o enunciado tá pedindo, com base no que temos de dado do problemas podemos utilizar a seguinte equação:
Bom, agora que nós temos todas as entalpias do processo e a vazão mássica, podemos encontrar a taxa do calor de entrada, vamos lá!
Passo 5
Agora simmm podemos encontrar a eficiência:
ou
Show! Agora podemos encontrar o erro, no próximo passo!
Passo 6
Agora vamos calcular o erro usando a relação que colocamos lá no início e vamos considerar o como sendo a eficiência encontrada no problema anterior, onde :
Aee! Conseguimos!