3. (4 pontos) Uma usina de potência a vapor opera segundo um ciclo Rankine real com reaquecimento. O vapor entra no primeiro estágio da turbina a 60 bar e 470°C e sai a 2 MPa e 315°C. O vapor é reaquecido na caldeira até a temperatura de 420°C e entra no segundo estágio, onde é expandido até a pressão de 100 kPa. O segunto estágio da turbina possui eficiência isoentrópica de 85% e produz uma potência de 10 MW. A fornala da usina tem eficiência de 90% e utiliza bomassa (PCI = 3200 kcal/kg) como combustível. O condensador da usina utiliza água de uma torre de resfriamento como fluido de resfriamento. A água de resfriamento (ρágua_resfriamento = 994 kg/m3) entra no condensador com temperatura de 35°C e sai a 45°C. Desenhe o ciclo em um diagrama T-s e determine: (a) a vazão mássica da água do ciclo; (b) a eficiência isoentrópica do primeiro estágio da turbina; (c) a temperatura do vapor na saída do segundo estágio da turbina; (d) a eficiência térmica do ciclo; (e) a taxa de consumo de combustível da cadeira (em ton/h) (f) a vazão volumétrica da água de resfriamento (em m³/h).