Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 11.Problemas - Ex. 50
Repita o Prob. 11.45 admitindo que o aquecedor de água de alimentação é do tipo superfície (em vez do tipo mistura). O ciclo apresenta apenas uma bomba que comprime a água efluente do condensador até a pressão do gerador de vapor (que é igual a ). O condensado do aquecedor é drenado, através de um purgador, e é enviado para o condensador.
Passo 1
Pronto pra resolver essa questão comigo?
Se ajeita na cadeira e vamos lá!
Todas as propriedades utilizadas neste problema foram obtidas na Tabela B.1.
Começamos a questão expondo os dados dos estágios oferecidos pelo enunciado.
Estágio 1:
Estágio 2:
Estágio 3:
Estágio 4:
Estágio 5:
Estágio 6:
Agora, vamos analisar alguns componentes do sistema separadamente.
Passo 2
Começaremos pela bomba.
Aqui nos possuímos um processo adiabático e reversível, ou seja, isentrópico.
Considerando um escoamento incompressível e aplicando a equação de energia, obtemos:
Integrando e substituindo os dados:
Com isso, conseguimos também obter :
Passo 3
Analisando o aquecedor.
Aqui possuímos apenas trocas térmicas, então, realizando um balanço de energia:
Sendo:
Isolando :
Passo 4
Seguindo para a caldeira:
Passo 5
Por fim, analisando a turbina:
Devemos calcular o título:
Calculando :
Calculando o trabalho da turbina:
Passo 6
O problema nos pede o rendimento térmico deste ciclo e o trabalho líquido por quilograma de água que escoa no gerador de vapor do ciclo.
Calculando o trabalho líquido:
Calculando o rendimento térmico do ciclo:
Demorou, mas chegamos ao fim!
Te espero na próxima questão!