Ciclo de Rankine Padrão Ideal com Alta Pressão na Caldeira. Mantenha as condições de operação do Exercício 2, mas aumente a pressão de alta para 10 MPa . Calcule o trabalho líquido e a eficiência térmica. Compare a eficiência com as dos Exercícios 1 e 2. Explique a diferença.
Passo 1
O enunciado pede para repetir o ciclo de Rankine ideal (isto é, compressor e turbina isentrópicos, sem perdas) do Exercício 2, porém elevando a pressão de caldeira para
. Precisamos calcular o trabalho líquido do ciclo e a eficiência térmica e então comparar essa eficiência com as obtidas nos Exercícios 1 e 2.
Passo 2
Para efetuar o cálculo do ciclo de Rankine ideal são essenciais as seguintes condições, que só foram fornecidas no Exercício 2 e não no enunciado atual:
- pressão do condensador (
), - temperatura ou grau de superaquecimento da vapor na saída da caldeira,
- propriedades termodinâmicas (entalpias e entropias) dos pontos do ciclo conforme o estado de entrada da turbina e de saída da bomba,
- base de massa (por exemplo, 1 kg de vapor).
Sem esses dados não é possível determinar as entalpias nos quatro estados do ciclo nem, portanto, calcular o trabalho da turbina, o trabalho da bomba, o calor adicionado, o trabalho líquido ou a eficiência térmica.
Resposta
Não há como resolver este exercício porque faltam as condições numéricas (pressão de condensador, temperatura de vapor ou qualidade na turbina, propriedades termodinâmicas dos estados) definidas no Exercício 2, que são indispensáveis para traçar o ciclo e calcular o trabalho e a eficiência.