Prova NP1 Para DP Utiliza-se vapor como fluido de trabalho em um

Prova NP1 Para DP
1) Utiliza-se vapor como fluido de trabalho em um ciclo ideal de Rankine. O vapor saturado
entra na turbina a 8,0 MPa e o líquido saturado no condensador está a uma pressão de
0,008 Mpa. A potência líquida de saída do ciclo é de 100 MW. Determine para o ciclo:
a) A eficiência térmica.
b) A razão bwr.
c) O fluxo de massa de vapor, em kg/h.
d) A taxa de transferência de calor, 𝑄̇𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎 , fornecida ao fluido de trabalho que passa pela
caldeira, em MW.
e) A taxa de transferência de calor, 𝑄̇𝑠𝑎𝑖 , que sai do vapor condensado ao passar pelo
condensador, em MW.
f) O fluxo de massa da água de resfriamento no condensador, em kg/h, se a água entra
no condensador a 15°C e sai a 35°C.
2) Uma massa de 2 kg de vapor superaquecido a 400°C e 600 kPa é resfriada a uma pressão
constante, transmitindo calor de um cilindro até que o vapor seja completamente
condensado. A vizinhança está a 25°C. Determine a produção de entropia em razão desse
processo.
3) Vapor superaquecido entra em uma turbina a 140 psia de pressão e numa temperatura de
1000°F e sai numa pressão de 2 psia. Se a vazão mássica é de 4 lbm/s e na saída ocorre a
presença de uma mistura bifásica (água + vapor), determine a potência máxima 𝑊̇𝑇 na
saída.
4) A cogeração é normalmente utilizada em processos industriais que apresentam consumo
de vapor d’água a várias pressões. Admita que, num processo, existe a necessidade de
uma vazão de 5 kg/s de vapor a 0,5 MPa. Em vez de gerar este insumo, utilizando um
conjunto bomba-caldeira, independente, propõe-se à utilização da turbina mostrada na
figura. Determine a potência gerada nesta turbina.
5) O vapor de água entra na turbina de uma instalação de potência a vapor com uma pressão
de 10 MPa e temperatura T, e se expande adiabaticamente até 6 kPa. A eficiência
isentrópica de turbina é 85%. Líquido saturado sai do condensador a 6 kPa e a eficiência
isentrópica da bomba é de 82%. Para T = 580 oC, determine o título na saída da turbina e a
eficiência térmica do ciclo.
6) Um gás na entrada de uma turbina tem P = 517 kPa e T = 475 oK, e na saída P = 103,4 kPa
e T = 300 oK. O calor rejeitado pelo gás para a vizinhança durante a expansão na turbina é
35 kJ/kg. A temperatura do meio ambiente é 295 oK. A equação de estado do gás é PV =
RT, sendo que o citado gás também obedece a dh = CpdT. É conhecido também que R =
0,287 kJ/kg-oK, e Cp = 1,00 kJ/kg-oK.
a) Trata-se de um processo reversível? Represente ele num diagrama T-S