Enunciado

Água entra em uma turbina operando em regime permanente a 20   b a r e 400 ° C , e sai a 1,5   b a r . As perdas de calor e os efeitos das energias cinética e potencial podem ser desprezados. Uma folha de dados esmaecida indica que o título na saída da turbina vale 98 % . Esse valor de título pode estar correto? Se incorreto, explique. Se correto, determine a potência desenvolvida pela turbina, em k J por k g de água em escoamento.

Passo 1

Fala galerinha!

Bora resolver essa questão juntos, então, fica de olho!

Começamos o nosso problema analisando que o processo 1 → 2 é um processo isentrópico, portanto, as entropias no estado 1 e 2 devem ser iguais.

Assim:

s 1 = s 2

s 1 = s f - x s g - s f 2

Obtendo as propriedades do vapor de água superaquecido a p 1 = 20   b a r e T 1 = 400 ° C :

h 1 = 3247,6   k J / k g

s 1 = 7,1271   k J / k g ⋅ K

Obtendo as propriedades da água saturada a p 2 = 1,5   b a r :

s f 2 = 1,4336   k J / k g ⋅ K

s g 2 = 7,2233   k J / k g ⋅ K

Passo 2

Substituindo os dados na equação de processo isentrópico:

7,1271 = 1,4336 + x 2 ⋅ 7,2233 - 1,4336

x 2 = 5,6935 5,7894

x 2 = 0,9834 = 98,34 %

Assim, o valor de título na saída não está correto.

Resposta

O   t í t u l o   n a   s a í d a   n ã o   e s t á   c o r r e t o

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