Considere agora que a turbina é adiabática mas possui uma eficiência isentrópica de 80 %, enquanto a câmara de combustão e o compressor são ideais. Em quanto é diminuída a potencia líquida produzida?

Passo 1

Vamos resumir o que a questão está nos pedindo. Estamos lidando com uma turbina que é adiabática, ou seja, não troca calor com o ambiente. No entanto, ela não é ideal porque possui uma eficiência isentrópica de 80%. Além disso, a câmara de combustão e o compressor são considerados ideais. Nosso objetivo é descobrir quanto a potência líquida produzida pela turbina é diminuída devido a essa eficiência de 80%.
Para resolver isso, vamos precisar entender alguns conceitos de termodinâmica, como eficiência isentrópica, trabalho realizado pela turbina e potência líquida em um ciclo termodinâmico.

Passo 2

Primeiramente, vamos entender o que significa eficiência isentrópica. A eficiência isentrópica de uma turbina é a razão entre o trabalho real realizado pela turbina e o trabalho que seria realizado por uma turbina ideal (isentrópica). Matematicamente, isso é expressado como:
etaturbina = WrealWideal
Onde:
  • etaturbina é a eficiência isentrópica da turbina.
  • Wreal é o trabalho real realizado pela turbina.
  • Wideal é o trabalho que a turbina realizaria se fosse ideal.

Passo 3

Sabemos que a eficiência isentrópica da turbina é de 80%, ou seja, etaturbina = 0,8. Queremos descobrir quanto a potência líquida é diminuída devido a essa eficiência. Para isso, vamos reescrever a fórmula da eficiência para encontrar a diferença entre o trabalho ideal e o real.
Primeiro, expressamos o trabalho real:
Wreal = etaturbina times Wideal
A diferença no trabalho é então:
De

Passo 4

Substituindo a eficiência isentrópica na equação:
De
Isso significa que o trabalho real é 20% menor do que o trabalho ideal devido à eficiência de 80%.

Passo 5

Como a potência é o trabalho realizado por unidade de tempo, a redução na potência líquida produzida também será de 20%. Portanto, a potência líquida diminui em 20% devido à eficiência isentrópica de 80% da turbina.

Resposta

A potência líquida produzida é diminuída em 20 %.

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