energia termica ed 1

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Exemplos 
 
1) Uma central térmica a vapor opera segundo o ciclo abaixo. Sabendo que a 
eficiência da turbina é 86% e que a eficiência da bomba é 80%, determine o 
rendimento térmico desse ciclo. 
 
 
 
Resolução: 
Das tabelas de propriedades termodinâmicas temos: 
 
 
 
 ( ) 
 
 
 
 
 
 
 ( ) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 ( ) 
 
 
 
 
 ( )
 
 
 ( )
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2) Um ciclo real de Rankine utiliza vapor como fluido de trabalho. O vapor 
saturado entra em uma turbina a 8 MPa e no condensador encontra-se 
líquido saturado a uma pressão de 0,008 Mpa. A potência líquida de saída 
do ciclo é de 100 MW e a turbina e a bomba têm cada qual eficiência 
isentrópica de 85%. Determine: 
a) A eficiência térmica. 
b) A vazão mássica do vapor. 
c) A taxa de transferência de calor para o fluido de trabalho quando 
ele passa pela caldeira. 
d) A taxa de transferência de calor do vapor que condensa ao passar 
pelo condensador. 
e) A vazão mássica da água de resfriamento no condensador se a 
água entra no condensador a 15°C e sai a 35°C 
 
 
 
Resolução: Das tabelas termodinâmicas temos: 
P (MPa) T (°C) hf (kJ/kg) hg (kJ/kg) sf (kJ/kg K) sg (kJ/kg K) 
0,008 41,51 173,88 2577,0 0,5926 8,2287 
8,0 295,1 1316,6 2758,0 3,2068 5,7432 
 
 
 ( ) 
 ( ) 
 ( ) ( ) ( ) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
(
 ̇ 
 ̇
)
 
 ( ) 
 ̇ 
 ̇
 
 
 ( )
 
 
 
Interpolando da tabela de líquido comprimido 
 
 
 ( )
 
 
a) 
 
 ̇ 
 ̇ 
 
 ̇ ̇ ̇ ̇[( ) ( )] 
 ̇ ̇( ) 
 
 ̇[( ) ( )]
 ̇( )
 
( ) ( )
 
 
 
 
b) 
 ̇ ̇[( ) ( )] 
 
 
 
 ̇[( ) ( )] 
 ̇ 
 
c) 
 ̇ ̇( ) 
 
 
 
 
 
( ) 
 ̇ 
 
d) 
 ̇ ̇( ) 
 
 
 
 
 
( ) 
 ̇ 
 
e) 
 ̇ 
 ̇ 
 
 
 
 
 
 
 
( ) 
 
 ̇ 
 
 
3) Considere uma usina a vapor d’água aperando segundo o ciclo de Rankine 
ideal. Vapor entra na turbina a 3 MPa e 350°C e é condensado o 
condensador à pressão de 10 kPa. Determine: 
a) A eficiência térmica dessa usina. 
b) A eficiência térmica se o vapor for superaquecido a 600°C, em 
vez de 350°C. 
c) A eficiência térmica se a pressão da caldeira for elevada até 15 
MPa enquanto a temperatura na entrada da turbina é mantida a 600°C 
 
Resolução: 
a) 
Estado 1, líquido saturado, p1 = 10 kPa 
 
 
 
Estado 2, p2 = 3 MPa, s1 = s2 
 ( ) ( ) 
 ( ) 
 
Estado 3, p3 = 3MPa, T3 = 350°C 
 
 
Estado 4, p4 = 10 kPa, s4 = s3 
 
 
 
 
 
 
 
 
Assim, 
 ( ) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
b) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
c)