Vapor d'água sai do gerador de vapor de uma central de potência a e . A pressão e a temperatura do vapor na seção de alimentação da turbina são iguais a e . A eficiência isoentrópica da turbina é de 88% e a pressão na seção de alimentação do condensador é . O condensado sai do condensador e entra na bomba a e . A eficiência isentrópica da bomba é igual a e pressão na seção de saída deste equipamento é . A água de alimentação entra no gerador de vapor a e . Nestas condições, determine:

1. O rendimento térmico do ciclo.
2. A irreversibilidade no escoamento entra a seção de saída do gerador de vapor e a de entrada da turbina. Admita que a temperatura ambiente seja .

Como dito no passo anterior, vamos encontrar os valores de entalpia e entropia específica para cada estado.

Para o estado , temos que analisar as tabelas de vapor superaquecido e usar interpolação. Temos que:

E:

Para o estado , queremos os dados para e . Temos que:

E:

Como o processo é isoentrópico, temos que , portanto:

A entalpia será:

Como temos a eficiência da turbina isoentrópica, e sabemos que:

Podemos encontrar . Temos que:

O trabalho da bomba ideal é dado por:

Temos a eficiência isoentrópica da bomba, portanto podemos encontrar o valor do trabalho real:

Aplicando a equação de energia ao processo da bomba, teremos:

Para o estado , temos que:

O calor adicionado ao sistema é dado por:

O trabalho da turbina será:

Podemos encontrar então o trabalho líquido que será o trabalho gerado pela turbina menos o trabalho consumido pela bomba.

Agora temos os dados necessários para encontrar a eficiência térmica do ciclo. Ela é dada por:

Ou, em porcentagem:

O exercício também nos pede a geração de entropia. Ela é dada por:

Temos que:

Aplicando à fórmula, temos que: