Vapor de água a 9   M P a e 500   ° C entra em uma turbina adiabática de dois estágios a uma vazão de 15   k g / s . Extraem-se 10 % do vapor ao final do primeiro estágio a uma pressão de 1,4   M P a , para uma outra finalidade. O restante do vapor de água é expandido no segundo estágio e deixa a turbina a 50   k P a . Considerando que a turbina tem uma eficiência isentrópica de 88 % , determine o potencial de trabalho desperdiçado durante esse processo como resultado das irreversibilidades. Considere que a vizinhança está a 25   ° C .

Passo 1

Vamos lá, estudantes! O vapor se expande em uma turbina adiabática de dois estágios, de um estado especificado para uma pressão especificada. Algum vapor é extraído no final do primeiro estágio. O potencial de energia desperdiçada deve ser determinado. O potencial de trabalho desperdiçado é equivalente à exergia destruída durante um processo, que pode ser determinada a partir de um equilíbrio de exergia ou diretamente de sua definição.

Passo 2

A taxa total de geração de entropia durante este processo é determinada tomando a turbina inteira, que é um volume de controle, como o sistema e aplicando o equilíbrio de entropia. Observando que este é um processo de fluxo constante e que não há transferência de calor,

Das mesas de vapor (Tabelas A-4 a 6),

E,

E,

Passo 3

Substituindo, o potencial de trabalho desperdiçado está determinado a ser

Resposta

X d e s t r u i c a o = 1514   k W

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