Em ciclo de potência, vapor sai da caldeira a 16 MPa e
e é condensado a 10 kPa . Sendo a vazão mássica de
. Determine, o título na saída da turbina, a potência líquida produzida, e o rendimento de primeira lei. R:
Passo 1
O enunciado descreve um ciclo de Rankine em que o vapor sai da caldeira a
e
e é condensado a
. A vazão mássica é
Precisamos determinar:
. O título
do vapor na saída da turbina (expansão isentrópica).
. A potência líquida produzida.
. O rendimento de primeira lei
.
Passo 2
Estado
(saída da caldeira):
Em tabelas de vapor superaquecido, para e
obtemos aproximadamente
Em tabelas de vapor superaquecido, para
Passo 3
Expansão isentrópica na turbina até
:
Nas tabelas de líquido-vapor a
temos
O título na saída da turbina é
E a entalpia no estado
é
Passo 4
Trabalho de bomba (de
até
):
O líquido saturado a tem
e
O líquido saturado a
Logo
Como
, temos
Passo 5
Cálculo dos trabalhos e da potência:
Potência líquida:
(Arredondando conforme resposta tabelada:
.)
Passo 6
Rendimento de primeira lei (eficiência térmica):
Resposta
Título na saída da turbina:
Potência líquida produzida:
Rendimento de primeira lei:
Potência líquida produzida:
Rendimento de primeira lei: