Calculo de maquinas termicas

O esquema da turbina adiabática é dado por:

Onde W_turbina é a quantidade de potência produzida nela.

A partir da primeira de termodinâmica para um volume de controle, teremos:

Onde os valores com índice "s" estão relacionados à saída da turbina e os com índice "e" estão relacionados à entrada da turbina.

Os termos da equação são:

• Q = Calor trocado;
• W = Potência gerada / consumida;
• m = vazão mássica
• h = entalpia
• v = velocidade
• z = altura

Sabendo que a turbina é adiabática, o calor trocado é zero.

Sabendo que a massa se conserva, a vazão mássica da entrada é igual a da saída.

a) A variação da energia cinética de um escoamento é dada por:

Resposta: Ec = -1950 J/kg

O resultado dá negativo pois a velocidade diminui.

b) A potência será calculada a partir da equação da primeira lei para volumes de controle.

Para isso, devemos determinar as entalpias na entrada e na saída da turbina para a água.

Dados:

Estado 1:T₁ = 450 ºC, P₁ = 10 MPa

Pela tabela termodinâmica para o vapor superaquecido de água: h₁ = 3240.25 kJ/kg

 Estado 2:P₂ = 10 kPa, x = 92%

Pela tabela termodinâmica para o vapor superaquecido de água: h_l = 191,81 kJ/kg e h_lv = 2392,8 kJ/kg

Para calcular a entalpia do fluido saturado, fazemos:

Na equação da 1ª Lei, teremos:

Resposta: W = 10,2 MW

c) Não há dados suficientes para o cálculo da área externa.