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Enunciado

Termodinâmica - Introdução a termodinâmica da engenharia química, J.M.Smith Van Ness- Ed: 7º - Capítulo 6.Problemas - Ex. 44

Uma turbina a vapor, operando reversível e adiabaticamente, recebe vapor d'água superaquecido a 2.000 kPa e o descarrega a 50 k P a .

(a) Qual o mínimo superaquecimento necessário para que não haja umidade na exaustão?(b) Qual é a potência produzida pela turbina se ela operar nessas condições e a vazão de vapor for de 5 k g s - 1 ?

Passo 1

(a) Tabela F.2 nas condições finais de vapor saturado a 50kPa:

S 2 : = 7.5947 ⋅ k J k g ⋅ K H 2 : = 2646.0 ⋅ k J k g S 1 : = S 2

Encontre a temperatura do vapor superaquecido em 2.000 kPa com esta entropia. Ocorre entre 550 e 600 degC. Por interpolação

t 1 : = 559.16 ( d e g C ) H 1 : = 3598.0 ⋅ k J k g

Supercalor Δ t : = ( 559.16 - 212.37 ) ⋅ K Δ t = 346.79 K

Passo 2

(b) mdot   : = 5 ⋅ k g s e c

Wdot  :  = ∣ m d o t ⋅ H 2 - H 1 ) ∣ Wdot   = 4760 k W

Resposta

( a ) Δ t = 346.79 K

(b) Wdot   = 4760 k W