Em um ciclo de Rankine ideal usa-se água como fluido de trabalho. Vapor superaquecido entra na turbina a 18 Mpa. A pressão no condensador é 6 KPa. ...

Para resolver esse problema, precisamos utilizar as equações do ciclo de Rankine ideal. a) O trabalho líquido por unidade de massa de vapor pode ser calculado pela diferença entre o trabalho específico da entrada da turbina e o trabalho específico da saída da turbina. Podemos encontrar esses valores na tabela de propriedades da água. Assim, temos: h1 = 3467,3 kJ/kg (entrada da turbina) h2 = 191,8 kJ/kg (saída da turbina) w = h1 - h2 = 3275,5 kJ/kg Portanto, o trabalho líquido por unidade de massa de vapor é de 3275,5 kJ/kg. b) A transferência de calor para o vapor que passa através da caldeira pode ser calculada pela diferença entre a entalpia específica da saída da caldeira e a entalpia específica da entrada da caldeira. Podemos encontrar esses valores na tabela de propriedades da água. Assim, temos: h3 = 3467,3 kJ/kg (entrada da caldeira) h4 = 4190,1 kJ/kg (saída da caldeira) qin = h4 - h3 = 722,8 kJ/kg Portanto, a transferência de calor para o vapor que passa através da caldeira é de 722,8 kJ/kg. c) A eficiência térmica do ciclo de Rankine ideal pode ser calculada pela equação: η = (1 - qout/qin) x 100% Onde qout é a transferência de calor para o meio de resfriamento (no caso, a água de arrefecimento que passa através do condensador). Podemos encontrar esse valor pela diferença entre a entalpia específica da entrada do condensador e a entalpia específica da saída do condensador. Assim, temos: h5 = 191,8 kJ/kg (saída do condensador) h6 = 191,8 kJ/kg (entrada do condensador) qout = h5 - h6 = 0 kJ/kg Substituindo os valores na equação, temos: η = (1 - 0/722,8) x 100% = 100% Portanto, a eficiência térmica do ciclo de Rankine ideal é de 100%. d) A transferência de calor para a água de arrefecimento que passa através do condensador pode ser calculada pela equação: qout = m x (h6 - h5) Onde m é a vazão mássica de água de arrefecimento. Como não temos essa informação, não é possível calcular a transferência de calor para a água de arrefecimento.