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Q1894193 Engenharia Mecânica

Com relação a princípios e conceitos da termodinâmica, julgue o item a seguir.



Em uma turbina a vapor entra vapor superaquecido a 700 K através de um duto de 100 mm de diâmetro, a uma vazão de 1m3 /s e 3 MPa (u = 2970 kJ/kg, h = 3280 kJ/kg, v =0,103 m3 /kg) e sai como vapor saturado a 450 K ((u = 2582 kJ/kg, h = 2775 kJ/kg, v =0,20 m3 /kg), através de um duto do mesmo tamanho do duto de entrada. Negligenciando eventuais perdas de energia cinética e potencial e assumindo que não há perdas de calor, pode-se afirmar que para estes parâmetros o trabalho gerado pela turbina por kg de vapor é maior que 500 kJ/kg e a potência total gerada pela turbina é menos que 5 MW.

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W' = variação de entalpia na turbina = 505 kJ/kg

U = (variação da energia especifica (u))*(Vazão) / (volume específico) = 4 MW

Volume de controle: turbina

Ec = Ep = q = 0

1a Lei: w = h ent - h sai = 3280 - 2775 = 505 kJ/kg -> primeira afirmação está correta

Eq da continuidade

m' = rô.V.A = rô.Q = Q/v

Aplicando na entrada da turbina -> m' = 1 m3/s / 0,103 m3/kg -> m' = 9,7 kg/s

Obtendo a potência:

P = W/t = w.m/t = w.m' = 505 x 9,7 = 4900 kJ/s = 4900 kW = 4,9 MW -> segunda afirmação está correta.

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