Entalpia específica na entrada da turbina:
Entalpia específica na entrada do condensador:
Entalpia específica na saída do condensador:
Entalpia específica na saída da bomba:
Com base nessas informações, o rendimento do ciclo é:
a)
b)
c)
d)
e)
Entalpia específica na entrada do condensador:
Entalpia específica na saída do condensador:
Entalpia específica na saída da bomba:
Com base nessas informações, o rendimento do ciclo é:
a)
b)
c)
d)
e)
Passo 1
Beleza, vamos lá! Temos um exercício sobre termodinâmica, mais especificamente sobre o ciclo de uma turbina e condensador. A gente tem várias entalpias específicas em diferentes pontos do ciclo e precisa calcular o rendimento desse ciclo. Para resolver isso, vamos precisar lembrar como calcular o trabalho líquido da turbina e da bomba, além do calor fornecido no processo. Vamos dividir tudo em passos para facilitar!
Passo 2
Primeiro, vamos identificar as entalpias específicas que a gente tem:
- Entrada da turbina (h₁): 3000 kcal/kg
- Entrada do condensador (h₂): 2000 kcal/kg
- Saída do condensador (h₃): 200 kcal/kg
- Saída da bomba (h₄): 300 kcal/kg
Esses valores nos ajudam a entender quanto de energia está entrando e saindo em cada parte do ciclo.
Passo 3
Agora, vamos calcular o trabalho da turbina. O trabalho da turbina é basicamente a diferença de entalpia entre a entrada e a saída da turbina:
Substituindo os valores:
Passo 4
Em seguida, vamos calcular o trabalho da bomba. A bomba consome energia para aumentar a pressão do fluido. A diferença de entalpia entre a saída da bomba e a entrada dela dá o trabalho da bomba:
Substituindo os valores:
Passo 5
Agora, a gente precisa encontrar o trabalho líquido do ciclo. Isso é o trabalho que a turbina gera menos o trabalho que a bomba consome:
Substituindo os valores:
Passo 6
Vamos calcular o calor fornecido no ciclo, que é basicamente o calor que entra na turbina. Isso é dado pela diferença de entalpia entre a entrada da turbina e a saída da bomba:
Substituindo os valores:
Passo 7
Finalmente, o rendimento do ciclo é a razão entre o trabalho líquido e o calor fornecido:
Substituindo os valores:
Resposta
O rendimento do ciclo é de 33,3 %, que corresponde à alternativa c).