Lista 2 Termo II

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Disciplina: Termodinâmica II 
Docente: Profa. Maísa Matos Paráguassú 
 
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LISTA DE EXERCÍCIOS - 02 
 
1) Utiliza-se vapor como fluido de trabalho em um ciclo ideal de Rankine. O vapor saturado entra na turbina a 8 
MPa e o líquido saturado sai do condensador a uma pressão de 0,008 MPa. A potência líquida de saída do ciclo 
é de 100 MW. Determine para o ciclo: 
 
 
 
 
 
 
 
 
a) A eficiência do ciclo (Resp: 37,1%); 
b) A razão bwr (Resp: 0,84%); 
c) A vazão mássica do vapor (Resp: 3,77 x 105 kg/h); 
d) A taxa de transferência de calor, Qent, que passa pela caldeira, em MW (Resp: 269,7 MW); 
e) A taxa de transferência de calor, Qsai, que sai do vapor condensado ao passar pelo condensador, em MW 
(Resp: 169,8 MW); 
f) A vazão mássica da água de resfriamento no condensador, em kg/h, se a água entra no condensador a 15°C 
e sai a 35°C (Resp: 7,3 x 106 kg/h). 
 
2) Considerando mesmo ciclo da questão 1, determine a eficiência do ciclo levando em conta que a turbina e a 
bomba têm cada qual, eficiência de 85%.(Resp: 31,4%) 
 
3) A água é o fluido de trabalho em um ciclo ideal de Rankine. O vapor superaquecido entra a turbina a 10 MPa e 
480°C, e a pressão no condensador é de 6 kPa. A turbina e a bomba têm eficiência isentrópicas de 80% e 70%, 
respectivamente. Determine para o ciclo: 
a) A taxa de transferência de calor para o fluido de trabalho que passa pelo gerador de vapor, em kJ por kg de 
vapor que flui (Resp: 3.156 kJ/kg). 
b) A taxa de transferência de calor do fluido de trabalho que passa pelo condensador para a água de 
resfriamento, em kJ por kg de vapor que flui (Resp: 2.121 kJ/kg). 
c) A eficiência térmica (Resp: 32,8%). 
 
4) O vapor d’água é o fluido de trabalho em um ciclo ideal de Rankine com superaquecimento e reaquecimento. O 
vapor entra na turbina do primeiro estágio a 8 MPa e 480 °C, e se expande até 0,7 MPa. Em seguida, é reaquecido 
até 440°C antes de entrar na turbina do segundo estágio, onde se expande até a pressão do condensador de 
0,008 MPa. A potência líquida na saída é de 100 MW. Determine: 
a) A eficiência térmica do ciclo (Resp: 40,3%); 
b) A vazão mássica do vapor, em kg/h (Resp: 2,4 x 105 kg/h). 
c) A taxa de transferência de calor, Qsai do vapor que condensa 
quando passa pelo condensador, em MW (Resp: 148 MW). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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5) Vapor a 10 MPa e 600°C entra na turbina do primeiro estágio de um ciclo ideal de Rankine com reaquecimento. 
O vapor que deixa a seção de reaquecimento do gerador de vapor está a 500°C, e a pressão no condensador é 
de 6 kPa. Se o título na saída da turbina do segundo estágio é de 90%, determine a eficiência térmica do ciclo 
(Resp: 44,2%). 
 
6) A água é o fluido de trabalho em um ciclo ideal de Rankine regenerativo com um aquecedor de água de 
alimentação aberto. O vapor superaquecido entra na turbina do primeiro estágio a 16 MPa e 560°C, e a pressão 
no condensador é de 8 kPa. A vazão mássica do vapor que entra na turbina do primeiro estágio é de 120 kg/s. O 
vapor se expande pela turbina de primeiro estágio até 1 MPa. O vapor remanescente se expande ao longo da 
turbina de segundo estágio até a pressão do condensador de 8 kPa. O líquido saturado sai do aquecedor de 
alimentação de água a 1 MPa. Determine: 
a) A potência líquida produzida, em kW (Resp: 1,5 x 105 kW). 
b) A taxa de transferência de calor para o vapor que passa pela caldeira, em kW (Resp: 3,2 x 105 kW). 
c) A eficiência térmica (Resp: 46,5%). 
d) A vazão mássica da água de resfriamento no condensador, em kg/s, se esta água fica sujeita a um aumento 
de temperatura de 18°C com variação desprezível durante sua passagem pelo condensador. (Resp: 2,3 x 103 
kg/h). 
 
7) Considere um ciclo de potência a vapor regenerativo com um aquecedor de água de alimentação aberto. O vapor 
d’água entra turbina a 8 MPa e 480°C e se expande até 0,7 MPa, na qual parte do vapor extraído e desviado para 
o aquecedor de água de alimentação aberto que opera a 0,7 MPa. O restante do vapor se expande através da 
turbina de segundo estágio até a pressão de 0,008MPa do condensador, o líquido saturado sai do aquecedor de 
água de alimentação aberto a 0,7MPa. A eficiência isentrópica de cada estágio de turbina é 85% e cada bomba 
opera isentropicamente. Se a potência líquida produzida pelo ciclo é de 100 MW, determine: 
a) A eficiência térmica do ciclo (Resp: 36,9%); 
b) A vazão mássica do vapor que entra no primeiro estágio da turbina, em kg/h (Resp: 3,7 x 105 kg/h).