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Enunciado

Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 6.Problemas - Ex. 78

Uma turbina é alimentada com 100 kg/s de vapor d'água a 15 MPa e 600 °C. Num estágio intermediário, onde p = 2 MPa e T = 350 °C, é realizada uma extração de 20 kg/s (ver Fig. P6.78) Na seção final de descarga, a pressão e o título são respectivamente, iguais a 75 kPa e 95. Admitindo que a turbina seja adiabática e que as variações de energia cinética e potencial sejam desprezíveis, determine a potência da turbina.

Passo 1

Opa, tudo bem?

Sabemos que o fluxo de massa que entra deve ser o mesmo que sai, logo:

m ˙ 1 = m ˙ 2 + m ˙ 3

Portanto o fluxo de massa no estado 3 será:

m ˙ 3 = 100 - 20 = 80   k g / s

Analisando os estados propostos no enunciado e casando com as tabelas termodinâmicas, temos que:

h 1 = 3582,3   k J / k g

h 2 = 3137   k J / k g

Para o estado 3 nos foi dado o título, portanto:

h 3 = 384,3 + 0,95 2278,6

h 3 = 2549,1   k J / k g

Sabendo disso, podemos dizer que nossa potência de turbina será:

W T ˙ = m ˙ 1 h 1 - m ˙ 2 h 2 - m ˙ 3 h 3

Calculando encontraremos:

W ˙ T = 91,565   M W

Resposta

W ˙ T = 91,565   M W

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