AULA 22

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APLICAÇÕES 
Capítulo 8
e
Capítulo 9
APLICAÇÕES
- Uma turbina é alimentada com 100 kg/s de vapor d'água a 15 MPa e 600 ºC. Num estágio intermediário, onde p = 2 MPa e T = 350 ºC, é realizada uma extração de 20 kg/s (ver Fig. P6.78). Na seção final de descarga, a pressão e o título são, respectivamente, iguais a 75 kPa e 95 %. Determine a eficiência Isoentrópica da turbina.
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Processo ideal (isoentrópico):
Processo Real :
APLICAÇÕES
9.48 Um dispositivo, que opera em regime permanente, é alimentado com CO2 a 300 K e 200 kPa. Um reservatório térmico, que apresenta temperatura igual a 600 K, transfere calor para o dispositivo e este descarrega o fluido a 500 K e 200 kPa. Determine o trabalho, a transferência de calor e a geração de entropia por quilograma de fluido que escoa no dispositivo.
Primeira lei:
Considerações:
Processo em regime permanente, desprezando a variação de energia cinética e potencial, o volume de controle é um trocador de calor (trabalho iqual a zero), Modelo gás perfeito. A equação acima, por unidade de massa, reduz a:
Segunda lei:
Levando em conta as considerações, esta reduz a:
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APLICAÇÕES
9.48 Um dispositivo, que opera em regime permanente, é alimentado com CO2 a 300 K e 200 kPa. Um reservatório térmico, que apresenta temperatura igual a 600 K, transfere calor para o dispositivo e este descarrega o fluido a 500 K e 200 kPa. Determine o trabalho, a transferência de calor e a geração de entropia por quilograma de fluido que escoa no dispositivo.
Primeira lei:
Segunda lei:
ENTRADA DO TROCADOR DE CALOR: pressão e temperatura conhecidas, estado determinado , Tab.A.8:
SAÍDA DO TROCADOR DE CALOR: pressão e temperatura conhecidas, estado determinado , Tab.A.8:
CÁLCULOS:
4
APLICAÇÕES
1- Um conjunto cilindro-pistão isolado termicamente com o meio externo contém 3 kg de água a 110 ºC e x = 0,95. O pistão é, então, movimentado, segundo um processo reversível, até que a pressão interna atinja 1,4 MPa. Determine qual foi o trabalho envolvido no processo, a transferência de calor, a temperatura final do sistema e a geração de entropia.
Desprezando a variação de energia cinética e potencial, sistema isolado, adiábico reversível. As equações acima reduzem-se a:
5
APLICAÇÕES
2- Uma turbina é alimentada com água a 4000 kPa e 500 ºC. A pressão e a temperatura na seção de descarga do equipamento são iguais a 100 kPa e 200 ºC. Qual é a eficiência isoentrópica e a geração de entropia no processo ideal e real, considerando que não há perda de calor nos dois casos? Se considerarmos uma potência real de 600 kW, qual seria a vazão em massa de vapor d'água na turbina?
Processo em regime permanente, turbina adiabática, desprezando a variação de energia cinética e potencial. As equações acima, por unidade de massa, reduzem-se a:
e para o trabalho isoentrópico,
e para o processo ideal,
6
APLICAÇÕES
2- Uma turbina é alimentada com água a 4000 kPa e 500 ºC. A pressão e a temperatura na seção de descarga do equipamento são iguais a 100 kPa e 200 ºC. Qual é a eficiência isoentrópica e a geração de entropia no processo ideal e real, considerando que não há perda de calor nos dois casos? Se considerarmos uma potência real de 600 kW, qual seria a vazão em massa de vapor d'água na turbina?
e para o trabalho isoentrópico,
e para o processo ideal,
ENTRADA DA TURBINA: pressão e temperatura conhecidas, estado determinado (vapor d’água superaquecido), Tab.B1.3:
SAÍDA DA TURBINA: pressão e temperatura conhecidas, estado determinado (vapor d’água superaquecido), Tab.B1.3:
FIM 13/10/2016
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