Enunciado

Vapor d1agua a 4,0 Mpa e 400°C entra em uma turbina isolada que opera em regime permanente e expande-se para vapor saturado a 0,1 MPa. Os efeitos de movimento e gravidade podem ser desprezados. Determine o trabalho desenvolvido e a destruição de exergia, ambos em kJ por kg de vapor d’agua que escoa através da turbina.

T 0 = 27 ° C ,   p 0 = 0,1   M P a .

Passo 1

Iai galera, como estamos? Bora pra mais uma questãozinha braba desse assunto!

Pra começar, vamos assumir que o volume de controle age em um estado estático e só há transferência de calor quando a temperatura for igual a inicial. Também os efeitos de movimento e gravidade vão ser desconsiderados.

Vamos começar aplicando os dados que temos na tabela A-12, obtendo que:

h 2 = 243,40 + 283,65 - 243,40 0,82 = 292,49 k J k g → T 2 = 59,3 ° C     e     s 2 = 0,9875 k J k g ∙ k

Aplicando o balanço de energia, temos que:

m 1 = m 2 = m

- W c v = m h 2 - h 1 = 280 1 3600 292,49 - 243,40 = 3,818   k W

A energia de destruição é obtida de um balanço de entropia, resultando em:

E d = T 0   m   ( s 2 - s 1 )

Ou seja:

E d = 293 280 0,9875 - 0,9606 1 3600 = 0,613 W

Resposta

E d = 0,613 W

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