Exercícios TERMO II

2ª Lei da Termodinâmica para Volume de Controle

Exercício 1: O primeiro estágio de uma turbina é alimentado com vapor a 10MPa e 800oC. A pressão de descarga do primeiro estágio da turbina é 800kPa. Considerando que o estágio da turbina opera de modo adiabático e que a variação de energia cinética do vapor é pequena, determine a temperatura na seção de descarga do primeiro estágio da turbina e o trabalho específico no processo.
Resposta: T = 349,7oC; w = 953,9kJ/kg
Exercício 2: Vapor d’água entra numa turbina a 3MPa e 450oC e é expandido, segundo um processo adiabático e reversível, até a pressão de 10kPa. As variações de energia cinética e potencial, entre as condições de entrada e saída da turbina, são pequenas e a potência desenvolvida no equipamento é 800kW. Nestas condições, qual é a vazão em massa de vapor d’água na turbina?
Resposta: m = 0,728kg/s
Exercício 3: Uma turbina é alimentada com 0,5kg/s de ar a 2MPa e 300K. A pressão e a temperatura na seção de descarga da turbina são iguais a 400kPa e 300K. Admita que o processo que ocorre nessa turbina é isotérmico e reversível. Desprezando as variações de energia cinética e potencial do processo, determine as taxas de transferência de calor no equipamento e o trabalho realizado no processo.
Resposta: Q = 69,3kW; W = 69,3kW
Exercício 4: Vapor d’água a 5MPa e 600oC entra em uma turbina isolada operando em regime permanente e sai como vapor saturado a 50kPa. Efeitos de energia cinética e potencial podem ser desprezados. Determine: (a) o trabalho produzido pela turbina por kg de vapor e (b) a eficiência isentrópica da turbina
Resposta: Em Sala
Exercício 5: Vapor d’água a 0,6MPa, 400oC, entra em um aquecedor de água de alimentação de contato direto operando em regime permanente. Um outro escoamento de água entra a 0,5MPa e
40oC. Um escoamento único sai como líquido saturado a pressão de 0,6MPa. Troca de calor com a vizinhança e efeitos de energia cinética e potencial podem ser desprezados.