A turbina a vapor de uma usina termoelétrica recebe 4,00 kg / s de vapor a 4000 kPa , 150 ^circ C. 25 % do fluxo é extraído a 2000 kPa, 300 ^circ C para um aquecedor e o restante do fluxo sai a 200 kPa, com uma temperatura de 400 ^circ C. Encontre a taxa de calor extiabática.

Passo 1

O enunciado descreve uma turbina a vapor com entrada de dot m1=4,00 kg/s a 4000 kPa e 150circC, da qual sai uma fração dot m2=0,25,dot m1 a 2000 kPa e 300circC (extração para o aquecedor) e o restante dot m3=0,75,dot m1 a 200 kPa e 400circC. Pede-se a taxa de calor dot Q na turbina. Para resolver usamos a primeira lei para estado estacionário em volume de controle com múltiplas saídas.

Passo 2

Para um dispositivo em regime permanente a primeira lei (negligenciando variação de energia cinética e potencial) é
dot Q - dot W ;=;sumsaídas dot mi,hi ;-;dot m1,h1 í
Aqui h1 é a entalpia na entrada e h2,h3 nas duas saídas.

Passo 3

A turbina é assumida adiabática (não há troca de calor com o meio):
dot Q = 0

Passo 4

Portanto, independentemente dos valores de entalpia e do trabalho extraído, a taxa de calor para uma turbina idealmente adiabática é nula.

Resposta

dot Q = 0 kW.

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