ExercciosCICLOSVAPOREGS_20220930132520

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CENTRO UNIVERSITÁRIO RITTER DOS REIS 
MÁQUINAS TÉRMICAS 
PROF. SÉRGIO BARTEX 
EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO – CILOS DE VAPOR E A GÁS– NÃO É PARA ENTREGAR 
 
Responda às questões abaixo: 
1) Uma turbina a gás de ciclo aberto recebe ar a 27°C e 0,1 Mpa. Sabendo-se que a 
temperatura máxima do ciclo é de 927°C e ocorre a 1 Mpa, e que a razão entre 
os calores específicos é de 1,4, determine: 
a. O diagrama T-s e P-v do ciclo; 
b. A temperatura de saída do compressor; R= 306,2°C. 
c. Considerando o Cp= 1,006 kJ/kg.K, calcule o calor por unidade de massa 
adicionado no trocador de alta. R= 624,52 kJ/kg. 
d. A temperatura de saída da turbina; R= 348,53°C. 
e. O rendimento do ciclo. R=48,2%. 
 
2) Uma turbina a gás de ciclo fechado recebe ar a 300K e 0,1 Mpa. Sabendo-se que 
a temperatura máxima do ciclo é de 1200°C e ocorre a 3 Mpa, determine (utilize 
k = 1,3): 
a. O diagrama T-s e P-v do ciclo; 
b. A temperatura de saída do compressor; R= 657,6 K. 
c. A temperatura de entrada do fluido na turbina; R= 1200K. 
d. Considerando o Cp= 1,006 kJ/kg.K, calcule o calor por unidade de massa 
adicionado no trocador de alta. R= 546,25 kJ/kg. 
e. A temperatura de saída da turbina; R= 547,4K. 
f. O rendimento do ciclo. R=54,8%. 
 
3) Uma central termelétrica opera segundo um ciclo de Rankine ideal, conforme 
apresentado na figura a seguir. O fluido de trabalho é a água e a potência gerada 
pela turbina a vapor é utilizada para acionar um gerador de energia elétrica. A 
vazão mássica no estado 1 corresponde a 180.000 kg/h. A entalpia específica (h) 
de cada estado é apresentada na tabela a seguir. 
 
CENTRO UNIVERSITÁRIO RITTER DOS REIS 
MÁQUINAS TÉRMICAS 
PROF. SÉRGIO BARTEX 
EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO – CILOS DE VAPOR E A GÁS– NÃO É PARA ENTREGAR 
 
Figura 1 – Ciclo de Rankine e entalpia da água. 
 
 
(a) Dados de entalpia. (b) Ciclo de Rankine 
 
Calcule: 
a. O Trabalho específico e a potência de bombeamento. 
b. A quantidade de energia injetada por unidade de massa e a potência na caldeira. 
c. O Trabalho específico e a potência realizados pela turbina. 
d. O trabalho líquido e a potência líquida. 
e. A quantidade de energia injetada por unidade de massa e a potência dissipada 
no condensador. 
f. O rendimento desse ciclo. 
g. Explique como aumentar a o rendimento do ciclo. 
h. Explique como se dá os processos de regeneração e de reaquecimento para o 
ciclo Rankine. 
i. Quais os aspectos ambientais estão relacionados com esse ciclo?