Exercício lista 2 Rankine

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Curso: Engenharia Mecânica
Disciplina: Distribuição, Geração e Utilização de Vapor
Lista 02 – Rankine 
Prof.Esp. Rafael 
Exercício 1 
Considerando uma planta de energia solar ideal com um ciclo Rankine que usa água como fluido de trabalho. Vapor saturado sai do coletor solar a 175 ºC e a pressão do condensador é de 10 kPa. Qual é a eficiência térmica desse ciclo?
Resp:26,1%
Exercício 2 
Um ciclo Rankine opera com água e tem a pressão da caldeira definida como 3 MPa, a temperatura mais alta do ciclo e a temperatura mais baixa do ciclo são 450 ºC e 45 ºC , respectivamente. Determine a eficiência desse ciclo e a eficiência de Carnot para essas temperaturas. O que aconteceria com as eficiências se a pressão da caldeira aumentasse para 4 MPa? 
Resp: 35%, e 56% 
 36,1% e 56%
Exercício 3
Um ciclo de Rankine tem uma pressão de exaustão na turbina de 0,1bar. Determine o Título do vapor deixando a turbina e a eficiência térmica do ciclo se a pressão de entrada for de 150bar e a temperatura de 600°C.
Resp: eficiência térmica 43%
Exercício 4
Uma usina de força a vapor é proposta para operar entre as pressões de 10 kPa e 2 MPa com uma temperatura máxima de 400°C,. Determine a eficiência máxima do ciclo.
Resp: 32,32%
Exercício 5
 Considere uma usina de potência a vapor que opera segundo o ciclo de Rankine simples ideal. No estágio 1 há líquido saturado à pressão de 75 kPa que passa por uma bomba e sai no estágio 2 como líquido comprimido a 3 MPa de pressão. Em seguida esse líquido é levado para uma caldeira que onde recebe calor se vaporizando e saindo no estágio 3 com 3 MPa 3 e 350°C. Logo após o vapor entra na turbina e sai com 75 kPa onde é levado a um condensador e retornando finalmente para o estágio 1. Determine a eficiência térmica desse ciclo.
Resp: 26%
Exercício 6
Uma usina a vapor opera no ciclo de Rankine simples ideal entre os limites de pressão de 10 kPa e 10 MPa, com uma temperatura de entrada da turbina de 600°C. A taxa de transferência de calor na caldeira é de 800 kJ/s. Desprezando o trabalho da bomba, a potência produzida por essa usina é de: 
243 kW b) 284 kW c) 508 kW d) 335 kW e) 800 kW