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 mínima 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 mínima?

Passo 1

E aí, tudo bem?

Bora resolver uma questãozinha?

Vai ser rápido e fácil!

Vamos juntos!

Analisando o problema proposto, queremos a menor temperatura possível para a seção de descarga quando a quantidade máxima de trabalho for retirada.

Isso acontece em um processo reversível, desse modo, se assumirmos que é adiabático, tornamos o processo isentrópico, ou seja:

s 1 = s 2

Passo 2

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

s 1 = 7,6758   k J / k g ⋅ K

Assim:

s 1 = s 2 = 7,6758   k J / k g ⋅ K

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 entropia.

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

T = 200 + 250 - 200 7,7085 - 7,5066 ⋅ 7,6758 - 7,5066

T = 200 + 41,9

T = 241,9 ° C

Passo 4

Como a equação de eficiência mede a relação do trabalho da turbina estudada com o de uma turbina isentrópica, sendo a turbina estudada isentrópica, a eficiência se torna 1, ou seja, há 100 % de eficiência.

n = w w s = w s w s = 1

Chegamos ao final!

Fácil né?

Até a próxima!

Resposta

T = 241,9 ° C

n = 100 %

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