PROVA GA - MÁQ TÉRMICAS - 2023 2

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Curso: ENGENHARIA MECÂNICA 
Unidade curricular: Máquinas Térmicas Turma: 180-0231QUINT 
Professor: Marcelo Dalla Corte Ano/semestre: 2023/2 Data: 09/11 
Aluno(a): 
 
 
Valor total: 
6 PONTOS 
Grau A 
Prova individual. 
Critérios de Avaliação: 
 - Desenvolvimento e resposta final; Respostas finais devem ser escritas a caneta. 
 
 
 
 
QUESTÕES 
 
1. (0,5 pontos) Considere um ciclo Rankine ideal simples. Se a pressão do condensador 
for diminuída, mantendo-se os demais parâmetros do ciclo inalterados, assinale a 
alternativa correta: 
 
a) a potência da turbina aumenta 
b) a quantidade de calor fornecida na caleira aumenta 
c) a eficiência do ciclo diminui 
d) a potência da bomba diminui 
e) a temperatura do vapor na entrada da turbina aumenta 
 
 
 
 
2. (0,5 pontos) Considere um ciclo Rankine ideal simples com pressões fixas na caldeira e 
no condensador. Se aumentarmos a temperatura do vapor na entrada da turbina, sem 
alterar os demais parâmetros do ciclo: 
 
I. A potência da turbina aumenta 
II. A quantidade de calor fornecida na caleira aumenta 
III. A eficiência térmica do ciclo aumenta 
IV. A potência da bomba aumenta 
V. A temperatura de saturação da água no condensador aumenta 
 
É correto apenas o que se afirma em: 
 
a) I, II e V 
b) I, II e IV 
c) I, II e III 
d) II, III e V 
e) II, IV e V 
 
 
 
 
 
 
 
3. (4 pontos) Uma usina de potência a vapor opera segundo um ciclo Rankine real com 
reaquecimento. O vapor entra no primeiro estágio da turbina a 60 bar e 470°C e sai a 2 MPa 
e 315°C. O vapor é reaquecido na caldeira até a temperatura de 420°C e entra no segundo 
estágio, onde é expandido até a pressão de 100 kPa. O segunto estágio da turbina possui 
eficiência isoentrópica de 85% e produz uma potência de 10 MW. 
A fornala da usina tem eficiência de 90% e utiliza bomassa (PCI = 3200 kcal/kg) como 
combustível. 
O condensador da usina utiliza água de uma torre de resfriamento como fluido de 
resfriamento. A água de resfriamento (ρágua_resfriamento = 994 kg/m3) entra no condensador 
com temperatura de 35°C e sai a 45°C. 
Desenhe o ciclo em um diagrama T-s e determine: 
(a) a vazão mássica da água do ciclo; 
(b) a eficiência isoentrópica do primeiro estágio da turbina; 
(c) a temperatura do vapor na saída do segundo estágio da turbina; 
(d) a eficiência térmica do ciclo; 
(e) a taxa de consumo de combustível da cadeira (em ton/h) 
(f ) a vazão volumétrica da água de resfriamento (em m³/h).