Enunciado

Uma turbina é alimentada com vapor d’água a 1200   k P a e 500 ° C e a pressão na seção descarga do equipamento é 200   k P a . Qual é a máxima temperatura na seção de descarga dessa turbina? Qual é o rendimento da turbina quando a temperatura da água na seção de descarga da turbina é máxima?

Passo 1

Fala galera, vamos começar a resolver mais uma questão de termodinâmica, bora lá!

Analisando o problema proposto, queremos a maior temperatura possível para a seção de descarga, e isso aconteceria se não houvesse nenhum trabalho envolvido.

Como temos um processo de aceleração com entalpia constante, então, assumindo que não há uma velocidade de saída significativa, temos que:

h 1 = h 2

Passo 2

Analisando o início do processo, obtendo a entalpia do vapor d’água na Tabela B.1.3 para 1200   k P a e 500 ° C , temos:

h 1 = 3476,3   k J / k g

Assim:

h 1 = h 2 = 3476,3   k J / k g

Passo 3

Analisando o final do processo, devemos obter a temperatura da seção de descarga, conhecemos a pressão, que é de 200   k P a , e a entalpia.

Desse modo, novamente na Tabela B.1.3, obtemos por interpolação entre 200 e 250 ° C :

T = 200 + 250 - 200 2971 - 2870,5 ⋅ 3476,3 - 2870,5

T = 200 + 301,4

T = 501,4 ° C

Passo 4

Como a equação de eficiência mede a relação do trabalho da turbina estudada com o de uma turbina isentrópica, sendo o trabalho de turbina estudada nulo, a eficiência se torna nula.

n = w w s = 0 w s = 0

E acabamos a questão!

Nem viu o tempo passar né?

Até a próxima!

Resposta

T = 501,4 ° C

n = 0 %

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