Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 90
Vapor de água entra em uma turbina a , e , saindo a e com um conteúdo de umidade de A turbina não é adequadamente isolada, e estima-se que calor seja perdido pela turbina a uma taxa de . A potência produzida pela turbina é de . Considerando que a vizinhança está a , determine (a) a potência reversível da turbina, (b) a exergia destruída dentro da turbina e (c) a eficiência de segunda lei da turbina. (d) Estime também o possível aumento da potência da turbina que ocorreria se esta estivesse perfeitamente isolada.
Passo 1
Vamos lá, estudantes! O vapor se expande em uma turbina, que não é isolada. A potência reversível, o esforço destruído, a eficiência da segunda lei e o possível aumento da potência da turbina, se a turbina estiver bem isolada, devem ser determinados. (a) As propriedades do vapor na entrada e saída da turbina são (Tabelas A-4 a A-6)
Passo 2
A entalpia no estado morto é
O caudal de vapor em massa pode ser determinado a partir de um balanço de energia na turbina,
A potência reversível pode ser determinada a partir de,
Passo 3
(b) A exergia destruída na turbina é
(c) A eficiência da segunda lei é
(d) A energia do vapor na entrada da turbina no estado morto dado é
A fração de energia na entrada da turbina que é convertida em energia é
Assumindo que a mesma fração de perda de calor da turbina poderia ter sido convertida para funcionar, o possível aumento da potência, se a turbina for bem isolada, torna-se
