Considere o ciclo do exercício anterior e admita a possibilidade da introdução do reaquecimento, com uma turbina de dois estágios. O reaquecimento do vapor se dará numa pressão de 300 kPa e temperatura de 400^circ C. Sabendo que as pressões da caldeira e do condensador não serão alteradas, e que caldeira entrega 3,0 kg / s. Calcule:
b) O calor fornecido na caldeira.
Q1 =3613,83 kJ / kg

Passo 1

Beleza, vamos por partes! O enunciado pede pra calcular o calor fornecido na caldeira de um ciclo termodinâmico que inclui reheating (reaquecimento) com uma turbina de dois estágios. A gente sabe que a caldeira está entregando uma massa de 3,0 kg/s e o calor específico fornecido por quilo é Q1 = 3613,83 kJ/kg. Para resolver isso, vamos precisar entender como calcular o calor total fornecido na caldeira usando a taxa de fluxo de massa e o calor específico.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que o calor total fornecido na caldeira ( dotQ) pode ser calculado multiplicando o calor específico por unidade de massa ( Q1) pela taxa de fluxo de massa ( dotm). A fórmula fica assim:
dotQ = dotm times Q1
Isso significa que a quantidade de calor que a caldeira está fornecendo por segundo depende de quanto calor está sendo adicionado por cada quilo de vapor e de quantos quilos estão passando pela caldeira por segundo.

Passo 3

Vamos então substituir os valores que temos na fórmula. Sabemos que:
dotm = 3,0 kg/s
Q1 = 3613,83 kJ/kg
Substituindo esses valores na equação:
dotQ = 3,0 kg/s times 3613,83 kJ/kg

Passo 4

Agora, é só fazer a multiplicação para encontrar o calor total fornecido na caldeira:
dotQ = 3,0 times 3613,83 = 10841,49 kJ/s

Resposta

O calor fornecido na caldeira é de 10,841,49 kJ/s.

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