Nas usinas de potência a vapor, aquecedores de água de alimentação abertos são utilizados com frequiência para aquecer a água de alimentação, misturando-a ao vapor extraído da turbina cm algum estágio intermediário. Considere um aquecedor de água de alimentação aberto que opera a uma pressão de 1000 kPa . Água de alimentação a
e 1000 kPa deve ser aquecida com vapor superaquecido a
e 1000 kPa . Em um aquecedor de água de alimentação ideal, a mistura deixa o aquecedor como líquido saturado à pressão da água de alimentação. Determine, neste caso, a relação entre os fluxos de massa da água de alimentação e o vapor superaquecido. Resposta: 3,73
Passo 1
O enunciado descreve um aquecedor de água de alimentação aberto que opera à pressão de
. Entram dois fluxos de massa: vapor superaquecido a
e
, com entalpia
, e água líquida fria a
e
, com entalpia
. A mistura sai como líquido saturado à mesma pressão, com entalpia
. Vamos usar balanço de massa e energia (primeiro princípio) para achar a relação
.
Passo 2
Obtemos as entalpias dos estados a
:
Passo 3
Escrevemos o balanço de energia para o aquecedor (desprezando energia cinética e potencial):
Passo 4
Reorganizando para obter
:
Resposta
A razão entre o fluxo de massa da água de alimentação e o fluxo de massa do vapor é, aproximadamente,
.