Vapor d´água a 1800 (12.4 MPa) e 1100°F (866.5 °C) entra em uma turbina operando em regime permanente. Conforme mostrado na Fig. P4.51, 20% da vazão de entrada são extraídos a (4,1 MPa) e 500°F (260°C). O restante do fluxo sai como vapor saturado a (6,9 kPa). A turbina desenvolve uma potência de saída de (1992.9 kW). A transferência de calor da turbina para a vizinhança ocorre a uma taxa de (14,6 kW). Desprezando os efeitos das energias cinéticas e potencial, determine a vazão mássica do vapor que entra na turbina, em lb/s.

Considere a equação do balanço de energia no estado estacionário

é a transferência de calor.

é a transferência de trabalho.

é a transferência de massa.

são as entalpias na seção.

são as velocidades na seção.

é a aceleração da gravidade.

são alturas de referência da seção.

Desprezando as mudanças de energia cinética e potencial. Então, a equação de energia acima de torna,

Resolva para inserir a taxa de fluxo de massa

Substituindo

Obtenha as propriedades da água da Tabela A-4E “Propriedades do vapor superaquecido” em

Entalpia ,

Obtenha as propriedades da água da Tabela A-4E “Propriedades do vapor superaquecido” em

Entalpia ,

Obtenha as propriedades da água da Tabela A-3E “Propriedades da tabela de pressão de água saturada” no estado de vapor saturada e

Entalpia no estado 3

Calcule a taxa de fluxo de massa de entrada de vapor.

Substituindo