Uma turbina com potência de opera de modo adiabático e reversível. A turbina é alimentada com vapor d’água a e e a exaustão da turbina é encaminhada para um trocador de calor que opera a . A água sai deste equipamento como líquido saturado. Determine o trabalho específico na turbina e o calor transferido no trocador de calor.

Pela equação de energia, temos:

Fazendo as simplificações do processo e desprezando as variações de energia cinética e potencial, temos:

Pela Tabela B.1.3, temos:

Devemos, pela Tabela B.1.2, obter algumas propriedades do fluido quando saí da turbina:

Precisamos encontrar , mas para isso precisamos de primeiro, então como , temos:

Agora, podemos calcular :

Finalmente, podemos calcular o trabalho da turbina:

Concluímos a primeira parte do problema, vamos para a próxima!

Para calcularmos a taxa de calor transferido no trocador de calor, devemos primeiramente utilizar novamente a equação de energia para calcularmos o calor transferido, aqui não temos trabalho envolvido e novamente desprezamos as variações de energia cinética e potencial:

Como o fluído sai do processo como líquido saturado, temos:

Substituindo os dados:

Agora, a taxa de calor transferido é dada por:

Sendo:

Substituindo na equação:

Substituindo os dados, finalmente obtemos a taxa de calor transferido:

E chegamos ao fim de mais uma questão, até a próxima!