(Petrobras / 2010) Uma turbina a vapor é capaz de gerar . Para tanto, ela opera com vapor de água a e em sua alimentação e descarrega vapor saturad...

Para resolver esse problema, é necessário utilizar a equação da Primeira Lei da Termodinâmica, que relaciona a variação de energia interna de um sistema com o calor e o trabalho trocados com o ambiente. A equação é dada por: ΔU = Q - W Onde: ΔU = variação de energia interna do sistema Q = calor trocado com o ambiente W = trabalho realizado pelo sistema No caso da turbina a vapor, a energia gerada é o trabalho realizado pela turbina. Portanto, podemos escrever: W = 20 kJ (energia gerada pela turbina) Para calcular o calor trocado com o ambiente, é necessário utilizar a entalpia do vapor de água nas condições de entrada e saída da turbina. A entalpia é uma propriedade termodinâmica que leva em conta a energia interna e a energia de fluxo do sistema. A entalpia do vapor de água pode ser obtida a partir de tabelas termodinâmicas. Assumindo que a turbina opera em regime permanente, a variação de energia interna é zero. Portanto, podemos escrever: Q = W = 20 kJ Substituindo na equação da Primeira Lei, temos: ΔU = Q - W 0 = Q - 20 Q = 20 kJ Portanto, a alternativa correta é a letra A) 20 kJ sobre o sistema.