avaliação 1 gabarito

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO OESTE DA BAHIA 
Centro Multidisciplinar de Bom Jesus da Lapa 
Coordenação de ensino do CMBJL 
DISCIPLINA: TERMODINÂMICA APLICADA LAP2007 
DOCENTE: Nielza Azevedo 
DISCENTE:_________________________________________DATA: ___/___/_____ 
 
 
AVALIAÇÃO 1 
1. Considere uma usina de potência a vapor de água que opera em um ciclo de Rankine 
simples ideal e produz uma potência líquida de 45 MW. O vapor entra na turbina a 7 
MPa e 500 °C e é resfriado no condensador a uma pressão de 10 kPa pela água de um 
lago que escoa nos tubos do condensador a uma taxa de 2.000 kg/s. Mostre o ciclo em 
um diagrama T-s que inclua as linhas de saturação e determine (a) a eficiência térmica 
do ciclo, (b) o fluxo de massa do vapor e (c) a elevação de temperatura da água de 
resfriamento. 
 
2. Uma usina de potência a vapor opera em um ciclo de Rankine ideal com reaquecimento 
entre os limites de pressão de 15 MPa e 10 kPa. O fluxo de massa de vapor de água no 
ciclo é de 12 kg/s. O vapor entra em ambos os estágios da turbina a 500 °C. 
Considerando que o conteúdo de umidade do vapor na saída da turbina de baixa pressão 
não deve exceder 10%, determine (a) a pressão na qual ocorre o reaquecimento, (b) a 
taxa total de consumo de calor na caldeira e (c) a eficiência térmica do ciclo. Mostre 
também o ciclo em um diagrama T-s que inclua as linhas de saturação. 
 
 
3. Uma central de potência opera segundo um ciclo regenerativo, conforme 
esquematizado na Figura a seguir, utilizando água como fluido de trabalho. A vazão 
mássica de vapor produzido pela caldeira é igual 20 kg/s; dados complementares são 
apresentados na Tabela Er10.3. Considerando que todos os equipamentos que 
compõem a central são ideais, calcule a taxa de transferência de calor para a água na 
caldeira, a vazão mássica de vapor extraída da turbina, a potência líquida desenvolvida 
por essa central e o seu rendimento térmico. Mostre também o ciclo em um diagrama 
T-s que inclua as linhas de saturação. 
Obs.: Justifique TODOS os seus cálculos descrevendo os processos envolvidos no 
ciclo. 
 
 
 
Fonte: Energia e Fluidos – volume 1: Termodinâmica (2016) João Carlos Martins Coelho.