Enunciado
Termodinâmica - Sonntag, R.E. e Borgnakke, C. -Fundamentos da Termodinâmica- Ed: 1º - Capítulo 11.Problemas - Ex. 14
Vapor entra na turbina de uma usina a vapor a e e sai para o condensador a . A turbina produz de potência com um rendimento isoentrópico de . Qual é a vazão mássica no ciclo e a taxa de rejeição de calor no condensador? Determine o rendimento térmico da planta de potência. Como esse ciclo se compara com o ciclo de Carnot?
Passo 1
Fala pessoal, tudo certinho? vamos responder mais uma questão, então prepara o material e vamos responder!!
A entalpia e a entropia no estado 3 são determinadas a partir da pressão e temperatura dadas com dados da tabela B.1.3:
A qualidade no caso isentrópico no estado 4 é determinada a partir da condição e as entropias dos componentes na pressão dada são retiradas da tabela B.1.2:
Fazendo a substituição dos termos,
A entalpia isentrópica então é:
Novamente, fazendo o processo de substituir os termos
Com isso, nós temos que
A entalpia real é determinada a partir da relação de eficiência da turbina isentrópica:
Com este equacionamento, será igual a
Logo, temos que
A vazão mássica é determinada a partir da potência de saída da turbina:
Substituindo os termos
Passo 2
A entalpia, o volume específico e a temperatura no estado 1 são determinados a partir da pressão do condensador fornecida e os valores do líquido saturado da tabela B.1.2:
A entalpia no estado 2 é determinada a partir de um balanço de energia na bomba:
Fazendo o processo de substituição
A taxa de perda de calor do condensador então é:
Novamente, substituindo os termos
Passo 3
A eficiência térmica então é:
Fazendo o processo de substituição
A eficiência térmica de um ciclo de Carnot seria:
Com isso, nós temos que