Avaliação de Termodinamica Aplicada-2018 1

Ministério da Educação e Cultura - MEC Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR Campus de Ponta Grossa Departamento de Mecânica - DAMEC Curso de Engª Mecânica ALUNO(A): DATA: 27/04/2018 Avaliação de TERMODINÂMICA APLICADA 1) Gases de combustão entram em uma turbina a gás a 627°C e 1,2MPa e a uma vazão de 2,5kg/s, saindo a 527°C e 500kPa. Estima-se que a turbina perca calor a uma taxa de 20kW. Considerando as propriedades do ar para gases de combustão e que a vizinhança está a 25°C e 100kPa, determine: a) A potência real da turbina; b) A potência reversível; c) A exergia destruída dentro da turbina; d) A eficiência da segunda lei; e) A potência exercida; f) A eficiência isentrópica. 2) Uma central de potência a vapor opera como um ciclo Rankine ideal com reaquecimento entre limites de pressão 15MPa e 10kPa. A vazão mássica é de 12kg/s e o vapor entra em ambos estágios da turbina a 500°C. Se o conteúdo de umidade do vapor na saída da turbina de baixa não deve exceder 10%, determine: a) A pressão na qual ocorre o reaquecimento; b) A taxa total de consumo de calor na caldeira; c) A eficiência térmica do ciclo. 3) Uma usina de potência com turbina a gás opera em um ciclo Brayton simples usando o ar como fluido de trabalho e fornece 32MW de potência. As temperaturas mínimas e máximas do ciclo são 310K e 900K e a pressão do ar na saída do compressor é de 8 vezes a de entrada. Considere uma eficiência isentrópica de 80% para o compressor e 86% para a turbina determine a vazão mássica do ciclo para as duas hipóteses: a) Considere calor específico constante. b) Considere calor específico variável.