Análise de Ciclos Termodinâmicos e Sistemas de Refrigeração

Questão 1 Considere uma usina de potência a vapor de água cujos dados do processo estão indicados na tabela e a mesma representada de forma simplificada na figura 1 Sabendose que a eficiência isentrópica da turbina é de 89 determine o trabalho líquido por unidade de massa e a eficiência térmica do ciclo na usina Posição Pressão kPa Temperatura ou Qualidade Saída do gerador de vapor 2000 300ºC Entrada na turbina 1900 290ºC Saída da turbina e entrada no condensador 20 Saída do condensador 19 45ºC Questão 2 Na figura vapor de água é admitido em uma turbina a uma pressão de 3 MPa temperatura de 400C e velocidade de 160 ms Vapor saturado a 100ºC é descarregado a uma velocidade de 100 ms Em regime permanente a turbina produz uma quantidade de trabalho igual a 540 kJ por kg de vapor escoando através da turbina Ocorre transferência de calor entre a turbina e sua vizinhança a uma temperatura média da superfície externa igual a 350 K Determine a taxa de geração de entropia no interior da turbina por kg de vapor escoando em kJkgK Despreze a variação da energia potencial entre a admissão e a descarga Adaptado exemplo 66 MORAN M J Princípios de Termodinâmica para Engenharia 8ª edição LTC 012018 Questão 3 Considere um sistema de refrigeração por compressão em dois estágios que opera entre os limites de pressão 08 MPa e 014 MPa O fluido de trabalho é o refrigerante R134a O R134a sai do condensador como líquido saturado e é estrangulado até um separador de líquido que opera a 032 MPa Parte do R134a evapora durante esse processo de separação e esse vapor é misturado ao R134a que sai do compressor de baixa pressão Em seguida a mistura é comprimida até a pressão do condensador pelo compressor de alta pressão O líquido do separador de líquido é estrangulado até a pressão do evaporador e resfria o espaço refrigerado à medida que é vaporizado no evaporador Considerando que R134a sai do evaporador como vapor saturado e que ambos os compressores são isentrópicos determine a A fração do R134a que evapora no processo de expansão até o separador de líquido b A quantidade de calor removido do espaço refrigerado c O coeficiente de performance do sistema