Enunciado

Uma turbina a vapor opera com 1,6 MPa e 350 °C de vapor na entrada e vapor saturado a 30 °C na saída. A vazão mássica de vapor é de 16 kg/s, e a turbina produz 9.000 kW de potência. Determine a taxa na qual o calor é perdido através do revestimento dessa turbina.

Passo 1

O vapor se expande em uma turbina cuja produção de energia é de 9000 kW. Queremos a taxa de calor perdido da turbina.

Este é um processo de fluxo constante, pois não há alterações com o tempo. As alterações cinéticas e potenciais de energia são insignificantes.

Temos os seguintes dados:

P 1 = 1.6   M P a → h 1 = 3146.0   k J / k g

T 1 = 350   º C

T 2 = 30 º C → h 2 = 2555.6   k J / k g

x 2 = 1

Agora, temos a equação para o balanço de energia:

E e n t - E s a í d a = Δ E s i s t = 0

E e n t = E o u t

m 1 h 1 = m 2 h 2 + W s a í d a + Q s a í d a

Q s a í d a = m ( h 1 - h 2 ) - W s a í d a

Substituindo os valores teremos:

Q s a í d a = ( 16   k g / s ) ( 3146.0   - 2555.6 ) k J / k g   - 9000   k W = 446.4   k W

Resposta

Q s a í d a = 446.4   k W

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