Enunciado

Vapor de água entra em uma turbina de forma constante a 4   M P a e 400   ° C , saindo a 0,2   M P a e 150   ° C em um ambiente a 25   ° C . A diminuição da exergia do vapor à medida que ele escoa pela turbina é

( a )   58   k J / k g   ( b )     445   k J / k g   ( c )     458   k J / k g   ( d )   518   k J / k g   ( e )     597   k J / k g

Passo 1

Vamos lá! Para responder à questão, vamos utilizar o Software EES. As soluções podem ser verificadas copiando e colando as seguintes linhas em uma tela EES em branco. (Problemas semelhantes e suas soluções podem ser obtidos facilmente através da modificação dos valores numéricos).

Passo 2

Colocando as linhas abaixo no software EES, temos:

P1=4000 "kPa"

T1=400 "C" P2=200 "kPa"

T2=150 "C"

To=25 "C"

h1=ENTALPY(Steam_IAPWS,T=T1,P=P1)

s1=ENTROPY(Steam_IAPWS,T=T1,P=P1)

h2=ENTHALPY(Steam_IAPWS,T=T2,P=P2)

s2=ENTROPY(Steam_IAPWS,T=T2,P=P2) "A mudança de exergia do fluxo de fluido s é Dx=h2-h1-To(s2-s1)"

-Dx=h2-h1-(To+273)*(s2-s1)

"Algumas soluções erradas com erros comuns:"

-W1_Dx=0 "Assumindo que não há destruição por esforço"

-W2_Dx=h2-h1 "Usando mudança de entalpia"

-W3_Dx=h2-h1-To*(s2-s1) "Usando C para To em vez de K"

-W4_Dx=(h2+(T2+273)*s2)-(h1+(T1+273)*s1) "Usando relações erradas para esforço"

Passo 3

Feito o código note que, a reposta é e ) 59 7   k J / k g

Resposta

e ) 597   k J / k g

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