Uma unidade que opera conforme o ciclo Rankine, apresenta as seguintes características: - pressão na caldeira: 11 kgf/cm2 - pressão de condensação:...

Para resolver esse problema, precisamos utilizar as equações do ciclo Rankine. As equações são: 1) Eficiência térmica = (Trabalho líquido / Calor adicionado) 2) Trabalho líquido = Trabalho da turbina - Trabalho da bomba 3) Calor adicionado = Calor na caldeira - Calor rejeitado no condensador a) O trabalho da bomba é dado pela equação: Trabalho da bomba = (Pressão na caldeira - Pressão de condensação) / Densidade da água x Gravidade x Eficiência da bomba Trabalho da bomba = (11 - 0,06) / (1000 x 9,81 x 0,8) Trabalho da bomba = 1,12 kJ/kg b) O calor recebido na caldeira é dado pela equação: Calor recebido na caldeira = Massa de água x Calor específico da água x (Temperatura na saída da caldeira - Temperatura na entrada da caldeira) Calor recebido na caldeira = 1 kg x 4,18 kJ/kg.ºC x (350 - 25) ºC Calor recebido na caldeira = 13.965 kJ/kg c) O trabalho realizado na turbina é dado pela equação: Trabalho realizado na turbina = (Pressão na caldeira - Pressão de condensação) / Densidade da água x Gravidade x Eficiência da turbina Trabalho realizado na turbina = (11 - 0,06) / (1000 x 9,81 x 0,85) Trabalho realizado na turbina = 1,10 kJ/kg d) O calor rejeitado no condensador é dado pela equação: Calor rejeitado no condensador = Massa de água x Calor específico da água x (Temperatura na saída do condensador - Temperatura na entrada do condensador) Calor rejeitado no condensador = 1 kg x 4,18 kJ/kg.ºC x (25 - 15) ºC Calor rejeitado no condensador = 41,8 kJ/kg e) O rendimento térmico é dado pela equação: Eficiência térmica = (Trabalho líquido / Calor adicionado) Eficiência térmica = (1,10 - 1,12) / (13.965 - 41,8) Eficiência térmica = -0,02 / -27,835 Eficiência térmica = 0,0007 ou 0,07% Portanto, as respostas são: a) 1,12 kJ/kg b) 13.965 kJ/kg c) 1,10 kJ/kg d) 41,8 kJ/kg e) 0,07%