1ª Lei da termodinâmica aplicada aos volumes de controle

Termodinâmica Aplicada

DISPOSITIVOS TERMODINÂMICOS

Turbinas
 As turbinas têm a finalidade de transformar um tipo de energia que a natureza nos oferece em trabalho mecânico. Ela é, portanto, uma máquina de fluxo motriz. Existem vários tipos de turbina, relacionadas com os tipos de fontes de energia oferecidas pela natureza (vento, água, calor, etc).

Turbinas a Gás
 A Turbina a gás é uma máquina térmica que utiliza o ar como fluido motriz para prover energia. Para conseguir isto o ar que passa através da turbina deve ser acelerado; isto significa que a velocidade ou energia cinética do ar é aumentada. Para obter esse aumento, primeiramente aumenta-se a pressão e, em seguida, adiciona-se calor.
Finalmente a energia gerada (aumento de entalpia) é transformada em potência no eixo da turbina .

Turbina a Vapor
 Na turbina a vapor é necessária a utilização de um fluido de trabalho intermediário. Análise do Processo
 Uma turbina é definida como um dispositivo que extrai energia a partir de um fluido que se move a uma velocidade elevada e converte essa energia em trabalho.
 Primeira Lei da Termodinâmica aplicada a volumes de controle:


1.
2.
3.

Considerações:
Regime permanente.
Processo adiabático. → 𝑄𝑣𝑐 = 0
Variação nas energias cinética e potencial igual a zero.

 Com isso temos que o trabalho produzido pela turbina é o resultado da variação de entalpia do estado inicial até o final.
𝑊𝑣𝑐 = 𝑚(ℎ𝑒 -ℎ𝑠 )

Caldeiras
 Geradores de vapores são equipamentos destinados a mudar o estado da água do líquido para o vapor, que é conhecido como caldeira. Estes equipamentos podem funcionar com vários fluidos de trabalho.
 Aqui estão algumas aplicações típicas para vapor na indústria: aquecimento, esterilização, propulsão(movimento), hidratação, umidificação, etc.

Análise do Processo
 Nas caldeiras o trabalho realizado é desprezível, bem como a variação nas energias cinética e potencial e sendo a