Exercício de Termodinâmica Básica 89

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m2 - m1 = ÿ eu
Turbina CV, estado estacionário, estado de entrada é o estado de saída do tanque da caldeira.
Continuidade Eq.6.15:
= 224.871 kJ = 224,9 MJ
6.131
Estado 1: Tabela B.1.1, 100 kPa => v1 = 0,001 043, u1 = 417,36 kJ/kg
Energia Eq.6.16:
Wturb = me (hin- hex) = 95,511 × (2763,5 - 2675,5) = 8405 kJ
Sonntag, Borgnakke e van Wylen
m2u2 - m1u1 = QCV - mehe
Estado de saída da turbina: Tabela B.1.1, 100 kPa => he = 2.675,5 kJ/kg
O vapor saturado entra na turbina a 700 kPa e é descarregado na atmosfera como vapor 
saturado a 100 kPa. O queimador é desligado quando não há mais líquido na caldeira. Encontre o 
trabalho total da turbina e a transferência total de calor para a caldeira para este processo.
Estado 2: Tabela B.1.1, 700 kPa => v2 = vg = 0,2729, u2 = 2572,5 kJ/kg => m2 = V/vg = 
0,1/0,2729 = 0,366 kg, Estado de saída: Tabela B.1.1, 
700 kPa = > he = 2763,5 kJ/kg Da equação de continuidade: me = m1 
- m2 = 95,511 kg
Uma máquina a vapor baseada em uma turbina é mostrada na Figura P6.131. O tanque da caldeira 
tem volume de 100 L e contém inicialmente líquido saturado com uma quantidade muito pequena de 
vapor a 100 kPa. O calor é agora adicionado pelo queimador e o regulador de pressão não abre 
antes que a pressão da caldeira atinja 700 kPa, que mantém constante.
=> m1 = V/v1 = 0,1/0,001 043 = 95,877kg
C
= 0,366 × 2572,5 - 95,877 × 417,36 + 95,511 × 2763,5
Tanque da caldeira CV. Transferência de calor, sem trabalho e fluxo.
Solução:
QCV = m2u2 - m1u1 + mehe
cb
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Use calor específico constante na equação de energia
P0 + P2
(P0 + P2)RT2/P2 = linha reta
1
com #: T2 = 2
(P0 + P2)m2v2
Cv(T2 - Tlinha) + ulina +
CV +
Linha T; Cv/R = 1/(k-1) ,
3 3
3
k = 1,4
ÿ
ÿ
3k
CV Ar no cilindro, isolado então 1Q2 = 0
ÿ
2
Linha T = 2
Continuidade Eq.6.15:
(P0 + P2)v2 = linha reta
T2 = 2k + 1k 
- + 1
Energia Eq.6.16:
ÿ
R + CV
6.132
m1 = 0 ÿ min = m2 ; m2u2 = m2hlinha -
Um pistão/cilindro isolado com mola, mostrado na Fig. P6.132, está conectado a uma linha de ar que flui ar 
a 600 kPa, 700 K por uma válvula. Inicialmente o cilindro está vazio e a força da mola é zero. A válvula é 
então aberta até que a pressão do cilindro atinja 300 kPa. Observando que u2 = uline + CV(T2 ÿ Tline) e 
hline ÿ uline =
ÿ
R + CV
Solução:
RT2 = (R + Cv)Tlinha
k - 1 + 1
Linha T = 1,105 Linha T = 773,7 K2
ÿ você2 +
ÿ
Sonntag, Borgnakke e van Wylen
m2u2 - m1u1 = minhline - 1W2
m2 - m1 = min
2
2
2
1
1
1
RTline encontra uma expressão para T2 em função de P2, Po, Tline. Com P = 100 kPa, encontre 
T2.
P2
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