ENADE 2017: Um ciclo termodinâmico de potência a vapor, também conhecido como ciclo Rankine

ENADE 2017: Um ciclo termodinâmico de potência a vapor, também conhecido como ciclo Rankine

ENADE 2017: Um ciclo termodinâmico de potência a vapor, também conhecido como ciclo Rankine, é amplamente utilizado em termoelétricas e em usinas nucleares, e deve sempre ser bem modelado, de forma a garantir desenvolvimento sustentável para a sociedade. De maneira a aumentar a eficiência do sistema, uma variante deste ciclo utiliza um regenerador aberto, de forma a reduzir o consumo de combustível no gerador de vapor.

A figura a seguir mostra um esquema de funcionamento deste ciclo, com o gráfico T x s (temperatura versus entropia) correspondente.

MORAN, M. ). SHAPIRO, H. N. Princípios de 

Termodinâmica para Engenharia. 

Rio de Janeiro: LTC, 2013 (adaptado).

A equação da conservação da energia é dada por em que  é a taxa temporal de energia do volume de controle; Q é a taxa de transferência de calor para dentro do volume de controle; W é a potência gerada pelo volume de controle; m é o fluxo de massa; h é a entalpia; w é a velocidade média; g a aceleração da gravidade padrão e z é a cota de altura a partir de uma referência.

Considerando-se a turbina, as bombas e o regenerador aberto adiabáticos, e desprezando quaisquer variações de energia cinética e potencial, a potência líquida gerada pelo ciclo, se ele opera em regime permanente, é representada por

RESOLUÇÃO:

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GABARITO:

PRÓXIMA QUESTÃO:

- ENADE 2017: O uso da automação discreta no desenvolvimento de atividades de produção, cada vez mais, tem-se mostrado um caminho ótimo para aumentar os níveis de produtividade industrial e a qualidade dos produtos.

QUESTÃO DISPONÍVEL EM:

- Prova Engenharia Mecânica ENADE 2017 com Gabarito