Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 106
Uma turbina, com rendimento isoentrópico de , é alimentada com vapor d’água a e . Sabendo que a pressão na exaustão da turbina é , determine o trabalho específico na turbina e a geração de entropia na turbina.
Passo 1
E aí galera, beleza?
Prontos para resolvermos uma questãozinha de termodinâmica?
Vem junto comigo que rapidinho a gente termina!
Começamos o problema analisando que pela continuidade a vazão mássica que entra é igual a que saí, desse modo, ela é constante.
Agora, temos que o enunciado nos pede para determinar o trabalho específico na turbina, e faremos isso utilizando a equação de energia:
Considerando uma turbina ideal, temos que o sistema é isentrópico, ele consequentemente é adiabático e reversível, e desprezando as variações de energia cinética e potencial, temos que:
Passo 2
Continuando, pela Tabela B.1.3, obtemos as seguintes propriedades do vapor d’água a e :
Para determinarmos e , devemos obter na Tabela B.1.2 a :
Calculando :
Como o processo é isentrópico, temos:
Assim:
Calculando :
Ai, acabamos a parte mais demorada do problema, agora só continhas simples que tenho certeza que vocês tiram de letra!
Passo 3
Para calcularmos o trabalho específico na turbina, temos que primeiramente considerá-la ideal:
O problema nos diz que o processo tem rendimento isoentrópico de , então:
Já resolvemos uma parte do problema, bora terminar ele de vez!
Passo 4
Agora, com o trabalho real da turbina, devemos calcular sua entalpia de saída real:
Analisando na Tabela B.1.3 a , obtemos que o valor de entalpia encontrado pertence a temperatura de e possuí entropia igual a:
Como a entropia gerada é dada por:
Temos:
Viu?
Eu não disse que ia ser rapidinho?
Até a próxima!