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Enunciado

Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 19

Uma turbina é alimentada com vapor d’água a 1200   k P a e 500 ° C . A pressão e a temperatura na seção descarga do equipamento são iguais a 200   k P a e 275 ° C . Qual é a eficiência isoentrópica dessa turbina?

Passo 1

E ai galera! Vem comigo pra resolvermos essa questão!

Analisando o problema, temos a pressão e temperatura no início e final do processo, com elas, pela Tabela B.1.3, obtemos os valores de entalpia:

Início ( 1200   k P a e 500 ° C ):

h 1 = 3476,3   k J / k g

s 1 = 7,6758   k J / k g ⋅ K

Final ( 200   k P a e 275 ° C ) :

h 2 = 3021,4   k J / k g

s 2 = 7,8006   k J / k g

A descarga ideal teria que ser isentrópica, então:

s i d = s 1 = 7,6758   k J / k g ⋅ K

Com essa entropia e com a pressão de 200   k P a , obtemos:

h i d = 2954,7   k J / k g

Passo 2

Agora precisamos calcular o trabalho da turbina apresentada e o trabalho da turbina isentrópica.

Turbina apresentada:

w = h 1 - h 2

w = 3476,3 - 3021,4

w = 454,9   k J / k g

Turbina isentrópica:

w 2 = h 1 - h i d

w s = 3476,3 - 2954,7

w s = 521,6   k J / k g

Passo 3

Como a equação de eficiência mede a relação do trabalho da turbina estudada com o de uma turbina isentrópica, temos:

n = w w s = 454,9 521,5 = 0,872

Viu, foi fácil né?

Até a próxima questão!

Resposta

n = 87,2 %

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