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Enunciado

Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 104

Uma turbina é alimentada com vapor d’água a 300   ° C e 600   k P a . A água é descarregada da turbina como vapor saturado a 20   k P a . Determine a eficiência isoentrópica dessa turbina.

Passo 1

Oi queridos, vamos analisar essa questão!

Aqui queremos a eficiência isentrópica da turbina. Temos que:

η T = w T r e a l w T i d e a l

Que pode ser modelada como:

η T = h 1 - h 2 ' h 1 - h 2

Temos que para o estado 1 :

h 1 = 3061,63   k J / k g

s 1 = 7,3723   k J / k g K

Para o estado 2 real, temos que:

h 2 ' = 2609,7   k J / k g

T 2 ' = 60,06   ° C

s l 2 = 0,8319   k J / k g K

s l v 2 = 7,0766   k J / k g K

Passo 2

Como o processo 1 → 2 é isentrópico, temos que:

s 1 = s 2

Temos que:

s 2 = s l 2 + x 2 s l v 2

x 2 = 7,3723 - 0,8319 7,0766

x 2 = 0,924

A entalpia ideal será:

h 2 = 251,38 + 0,924 2358,33

h 2 = 2430,47   k J / k g

Portanto a eficiência isentrópica da turbina será:

η T = 3061,63 - 2609,7 3061,63 - 2430,47

η T = 0,716

A eficiência isentrópica da turbina será:

η T = 71,6 %

Resposta

η T = 71,6 %

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