Analise as proposições a seguir e assinale
para correto
para equivocado.
( ) Considerando que o combustível possua poder calorífico inferior igual a
, um ciclo de turbina a gás com eficiência teórica de
, em que 10 MW são rejeitados para o meio, consumirá mais de
desse combustível.
( ) A geração de entropia na turbina de um ciclo Brayton acarreta aumento da temperatura dos gases na saída, de forma que a eficiência isentrópica é inferior a
.
( ) Os preaquecedores de ar dos ciclos de turbina a gás são mais eficientes quando a planta opera em ciclo combinado, isto é, mais calor pode ser transferido ao ar de entrada da câmara de combustão.
( ) Em plantas de turbina a gás, um importante dispositivo é o resfriador de ar de entrada do compressor, responsável pelo aumento da massa específica deste, que, por sua vez, acarreta melhor desempenho ao ciclo.
ponto
( ) Considerando que o combustível possua poder calorífico inferior igual a
( ) A geração de entropia na turbina de um ciclo Brayton acarreta aumento da temperatura dos gases na saída, de forma que a eficiência isentrópica é inferior a
( ) Os preaquecedores de ar dos ciclos de turbina a gás são mais eficientes quando a planta opera em ciclo combinado, isto é, mais calor pode ser transferido ao ar de entrada da câmara de combustão.
( ) Em plantas de turbina a gás, um importante dispositivo é o resfriador de ar de entrada do compressor, responsável pelo aumento da massa específica deste, que, por sua vez, acarreta melhor desempenho ao ciclo.
Passo 1
Beleza, vamos analisar essas quatro afirmações sobre ciclos de turbina a gás. O conteúdo envolve termodinâmica, eficiência de ciclos, propriedades do combustível e dispositivos usados nas turbinas. Precisamos entender conceitos como poder calorífico, eficiência térmica, ciclo de Brayton, geração de entropia, ciclo combinado e propriedades do ar no compressor. Vamos por partes!
Passo 2
Primeira afirmação:
“Considerando que o combustível possua poder calorífico inferior igual a
, um ciclo de turbina a gás com eficiência teórica de
, em que 10 MW são rejeitados para o meio, consumirá mais de
desse combustível.”
Vamos calcular o consumo de combustível. Primeiro, a eficiência (
) é a relação entre a potência útil e a energia fornecida pelo combustível:
Onde:
-
é a potência útil. -
é a taxa de consumo de combustível. -
é o poder calorífico do combustível.
Dado que 10 MW são rejeitados, a potência útil é:
Agora, calculamos a taxa de consumo de combustível:
Como
, a afirmação está Correta ©.
Passo 3
Segunda afirmação:
“A geração de entropia na turbina de um ciclo Brayton acarreta aumento da temperatura dos gases na saída, de forma que a eficiência isentrópica é inferior a
.”
No ciclo Brayton real, devido a irreversibilidades como a geração de entropia, a temperatura dos gases na saída da turbina é maior do que no caso isentrópico. A eficiência isentrópica (
) compara o trabalho real com o trabalho ideal (isentrópico):
Portanto, a afirmação está Correta ©.
Passo 4
Terceira afirmação:
“Os preaquecedores de ar dos ciclos de turbina a gás são mais eficientes quando a planta opera em ciclo combinado, isto é, mais calor pode ser transferido ao ar de entrada da câmara de combustão.”
Em ciclos combinados, parte do calor residual é usado para gerar vapor ou aquecer o ar, melhorando a eficiência geral. Preaquecedores de ar utilizam esse calor adicional para aquecer o ar de entrada, aumentando a eficiência do ciclo. Logo, a afirmação está Correta ©.
Passo 5
Quarta afirmação:
“Em plantas de turbina a gás, um importante dispositivo é o resfriador de ar de entrada do compressor, responsável pelo aumento da massa específica deste, que, por sua vez, acarreta melhor desempenho ao ciclo.”
Resfriar o ar de entrada aumenta sua densidade (
), o que permite maior massa de ar comprimido. Isso melhora a eficiência e potência do ciclo. Portanto, a afirmação está Correta ©.
Resposta
C, C, C, C