Enunciado
Termodinâmica - Moran e Shapiro - Princípios de Termodinâmica para Engenharia- Ed: 7º - Capítulo 4.Problemas - Ex. 48
Vapor a 2 MPa e 360°C entra em uma turbina operando em regime permanente com uma velocidade de 100 m/s. Vapor saturado sai a 0.1 MPa e uma velocidade de 50 m/s. A entrada está situada 3 m mais elevada do que a saída. A vazão mássica do vapor é de 15 kg/s, e a potência desenvolvida é de 7 MW. Admita . Determine (a) a área na entrada, em , e (b) a taxa de transferência de calor entre a turbina e sua vizinhança, em Kw.
Passo 1
Boraaa galerinha,
(a)
Calcularemos a área na entrada,
Iremos obter a propriedade do vapor pela tabela “ Propriedades do vapor de água superaquecida, Tabela A-4” correspondente à pressão e temperatura e volume específico
Passo 2
Considerando a equação (1)
Fazendo as devidas substituições , teremos?
Portanto, a área de entrada é de
Passo 3
(b)
Calcularemos a taxa de transferência de calor entre a turbina e seus arredores usando o balanço de energia
Passo 4
Obteremos a propriedades do vapor da tabela “Propriedades do vapor de água superaquecida, Tabela A-4” , correspondente à pressão e a temperatura
Entalpia específica
Obtenha a propriedade do vapor na tabela “Propriedades do vapor de água superaquecida Tabela-A-4” correspondente à pressão
Passo 5
Considerando a equação (2)
Iremos fazer as devidas substituições
Portanto, a taxa de transferência de calor é de
Resposta
- Portanto, a área de entrada é de .
- Portanto, a taxa de transferência de calor é de