Lista Termodinamica-2021 2

1ª Questão. Uma turbina termicamente bem isolada é alimentada com 2 kg/s de vapor d’água a 3 MPa e 400 ºC. Na saída da turbina, a pressão é de 30 kPa e o título é 90 %. Pede-se: 1.1) A potência gerada na turbina; 1.2) A eficiência isentrópica; 1.3) A taxa de entropia gerada; 1.4) Represente em um gráfico temperatura versus entropia o processo de expansão do vapor ao passar pela turbina. 2ª Questão. Em um condensador, 3 kg/s de vapor d’água saturado a 40 kPa deve ser condensado completamente, saindo líquido saturado. Água de resfriamento entra a 17 ºC e sai a 22 ºC. Considere o condensador um trocador de calor bem isolado e determine: 2.1) A expressão para o cálculo da vazão mássica da água de resfriamento e calcule a vazão de água; 2.2) A taxa de entropia gerada. 2.3) A representação gráfica da temperatura do vapor e da água ao longo do trocador de calor. 3ª Questão. Um tanque rígido de 0,5 m³ de volume está cheio de ar comprimido, considerado um gás perfeito, à pressão de 1000 kPa e 107 ºC. Uma válvula, regulada em 200 kPa, permite a liberação do ar até que a pressão do ar atinja 200 kPa. Admitindo-se que o ar do tanque passará por um processo reversível e adiabático, calcule: A temperatura e a massa de ar no estado final,