Considere o seguinte sistema: Uma turbina de vapor numa instalação de geração de energia elétrica foi desenhada para operar com alimentação de vapor de 4500 kg / h a 70 bar e 600^circ C e, descarga a 10 bar. Faça:
Um fluxograma do processo indicando todas as informações conhecidas e aquelas que devem ser calculadas;

Passo 1

Ok, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos uma turbina de vapor usada para gerar energia elétrica. As informações que já conhecemos são a quantidade de vapor que entra na turbina, a pressão e a temperatura desse vapor na entrada, e a pressão na saída. Vamos precisar entender como organizar essas informações em um fluxograma e identificar o que mais precisamos calcular para analisar o processo.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar os elementos principais do processo. Temos o vapor de entrada, a turbina em si, e a descarga do vapor após a turbina. Cada um desses elementos terá informações específicas que já conhecemos e outras que precisaremos descobrir.

Passo 3

Agora, vamos listar as informações que já temos:
  • Massa de vapor na entrada: $ 4500 , kg/h $
  • Pressão na entrada: $ 70 , bar $
  • Temperatura na entrada: $ 600^{\circ} C $
  • Pressão na descarga: $ 10 , bar $

Passo 4

Em seguida, vamos identificar o que precisamos calcular. Normalmente, em processos de turbinas de vapor, queremos saber:
  • A energia ou potência gerada pela turbina
  • As propriedades termodinâmicas do vapor na saída, como temperatura e entalpia
  • A eficiência do processo

Passo 5

Com essas informações, podemos estruturar o fluxograma. No início, temos a entrada de vapor com as informações conhecidas. Passando pela turbina, precisamos calcular as propriedades do vapor na saída e a energia gerada. Finalmente, na descarga, temos a pressão conhecida e podemos verificar as condições após a expansão.

Resposta

Fluxograma do Processo:
  1. Entrada de Vapor:
    • Informações Conhecidas:
      • Massa de vapor: $ 4500 , kg/h $
      • Pressão: $ 70 , bar $
      • Temperatura: $ 600^{\circ} C $
    • Informações a Calcular:
      • Entalpia na entrada
  2. Turbina de Vapor:
    • Informações Conhecidas:
      • Processo de expansão adiabática (assumindo)
    • Informações a Calcular:
      • Entalpia na saída
      • Trabalho realizado pela turbina
      • Eficiência da turbina
  3. Descarga do Vapor:
    • Informações Conhecidas:
      • Pressão: $ 10 , bar $
    • Informações a Calcular:
      • Temperatura na saída
      • Condições termodinâmicas do vapor descarregado
Esse fluxograma ajuda a visualizar as etapas do processo e as informações necessárias para uma análise completa da turbina de vapor na geração de energia elétrica.

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