Uma termoelétrica utiliza o vapor superaquecido na sua geração. O vapor deixa a caldeira com uma pressão igual a 5000 kPa e temperatura de 350 ^circ C. A condensação do vapor ocorre numa pressão igual a 75 kPa . Determine:
O calor rejeitado no condensador.

Passo 1

Beleza, o exercício é de Ciclo Rankine (termoelétrica) e pede o calor rejeitado no condensador. Temos vapor superaquecido saindo da caldeira a 5000 kPa e 350 °C, que expande na turbina até a pressão de condensação de 75 kPa. Pra resolver, a gente vai precisar de tabelas de vapor (ou dados de propriedade): entalpia e entropia do estado superaque­cido, propriedades de líquido e vapor saturado a 75 kPa.

Passo 2

Estado 1 (saída da caldeira / entrada da turbina):
– P₁ = 5000 kPa, T₁ = 350 °C
Da tabela de vapor superaquecido:

Passo 3

Estado 2 (saída da turbina, antes do condensador):
A expansão na turbina é isentrópica, então
x = s2 - sfsg - sf = 6,5622 - 1,0917,127 - 1,091 approx 0,9067
Na pressão de condensação P₂ = 75 kPa, da tabela saturada:
h2 = hf + x,(hg - hf) = 173,88 + 0,9067,(2592,9 - 173,88) approx 2368,3 kJ/kg , (kJ/kg·K)
Calculamos o título no escoamento:
Então a entalpia no estado 2 é

Passo 4

Estado 3 (saída do condensador, líquido saturado a 75 kPa):
h3 = hf = 173,88 kJ/kg

Passo 5

O calor rejeitado no condensador, por kg de vapor, é a diferença entre Qrm rejeitado = h2 - h3 = 2368,3 - 173,88 approx 2194,4 kJ/kg e :

Resposta

O calor rejeitado no condensador é aproximadamente
boxed2,19times 10^3 kJ;/;kg
por quilograma de vapor.

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