Vapor entra em uma turbina que opera em regime permanente a 4 Mpa e 500°C, com uma vazão mássica de 50 kg/s. Na saída tem-se vapor saturado a 10 KPa e a potencia desenvolvida correspondente é de 42 MW. Os efeitos de movimento e gravidade são desprezíveis.

1. Para um volume de controle englobando a turbina, determine a taxa de transferência de calor da turbina para a vizinhança. Admitindo uma temperatura média da superfície externa da turbina de 50°C, determine a taxa de destruição da energia.
2. Se a turbina está localizada em uma instalação em que a temperatura ambiente é de 27°C, determine a taxa de destruição de exergia para um volume de controle ampliado incluindo a turbina e sua vizinhança, de modo que a transferência de calor ocorra à temperatura ambiente. Explique por que os valores de destruição de exergia dos itens (a) e (b) diferem.

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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.

A energia de destruição pode ser encontrada sendo reduzida a um balanço de exergia. Ou seja:

A energia transferida acompanhando a transferência de calor será:

Expressando como porcentagens do trabalho temos que: