Exercício de Termodinâmica I - 122

Prévia do material em texto

Ciclos Combinados
Machine Translated by Google
= 11,392 × 321,83 + 640,5 = 4306,8 kJ
Uma usina de sistema binário utiliza mercúrio para o ciclo de alta temperatura e água para 
o ciclo de baixa temperatura, como mostrado na Figura 11.39. As temperaturas e pressões
são mostradas no diagrama T–s correspondente . A temperatura máxima no ciclo de
vapor é onde o vapor sai do superaquecedor no ponto 4, onde é 500°C. Determine a razão entre
a vazão mássica de mercúrio e a vazão mássica de água no trocador de calor que
condensa o mercúrio e ferve a água e a eficiência térmica desse ciclo ideal.
hb = ha - wP HG ÿ ha (já que vF é muito pequeno) 
qH = hc - ha = 364,04 - 42,21 = 321,83 kJ/kg qL = 
hd - ha = 270,48 - 42,21 = 228,27 kJ/kg
Para o ciclo do mercúrio: 
sd = sc = 0,4954 = 0,1034 + xd × 0,5039, xd = 0,7779
= (mHg/mH2O)(hc - hb) + (h4 - h3) (para 1 kg H2O) qH TOTAL
11.140
Solução:
mHg/mH2O = 270,48 - 42,21
Todo qL vem do condensador H2O :
0,6073 
0,4954
= 11,392
42,21 335,64 0,1034 75,37 
364,04 0,1498
CV: Condensador Hg - caldeira H2O : 1ª lei: mHg(hd - ha) = mH2O(h3 - h2)
2796,9 - 196,5
309 
562
0,04 
1,60
wP ÿ v1(P2 - P1) = 0,00101(4688 - 10) = 4,7 kJ/kg h2 = h1 
+ wP = 191,8 + 4,7 = 196,5 qH (de Hg)
= h3 - h2 = 2769,9 - 196,5 = 2600,4 qH (ext. fonte) = h4 - 
h3 = 3437,4 - 2796,9 = 640,5
P, MPa Tg, °C hf, kJ/kg hg, kJ/kg sf kJ/kgK sg, kJ/kgK
h5 = 191,83 + 0,848 × 2392,8 = 2220,8
qL = h5 - h1 = 2220,8 - 191,8 = 2029,0 kJ wNET 
= qH - qL = 4306,8 - 2029,0 = 2277,8 kJ ÿTH = wNET/
qH = 2277,8/4306,8 = 0,529
As seguintes propriedades de saturação do mercúrio são conhecidas
Para o ciclo de vapor: 
s5 = s4 = 7,0097 = 0,6493 + x5 × 7,5009, x5 = 0,8480
Machine Translated by Google