Exemplo 2 (Bocal). Vapor entra em um bocal operando em regime

UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
ESCOLA DE ENGENHARIA DE SÃO CARLOS
Núcleo de Engenharia Térmica e Fluidos
Exemplo 2 (Bocal). Vapor entra em um bocal operando
em regime permanente com p1 = 40 bars, T1 = 400oC, e
uma velocidade de 10 m/s. O vapor escoa através do
bocal com transferência de calor desprezível e nenhuma
variação significativa na energia potencial. Na saída, p2 =
15 bars, e a velocidade é 665 m/s. A vazão mássica é 2
kg/s. Determine a área de saída do bocal, em m2.
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Exemplo 3 (Turbina). Vapor entra em uma turbina
operando em regime permanente com uma vazão
mássica de 4600 kg/h. A turbina desenvolve uma
potência de saída de 1000 kW. Na entrada, a pressão é
60 bars, a temperatura é 400oC, e a velocidade é 10 m/s.
Na saída, a pressão é 0,1 bar, o título é 0,9 (90%), e a
velocidade é 50 m/s. Calcule a taxa de transferência de
calor entre a turbina e a vizinhança, em kW.
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Exemplo 4 (Trocador de Calor). Um aquecedor de água
de alimentação em uma central de potência a vapor
d’água opera em regime permanente com líquido
entrando na entrada 1 com T1 = 40oC e p1 = 7,0 bars.
Vapor de água a T2 = 200oC e p2 = 7,0 bars entra na
entrada 2. Água líquida saturada sai com uma pressão p3
= 7,0 bars. Desprezando a transferência de calor com a
vizinhança e efeitos das energias cinética e potencial,
determine a razão das vazões mássicas m& 1 m& 2 .
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Exemplo 5 - (Válvula de expansão).
(a) Demonstre que o processo nas válvulas de
expansão é isoentálpico (Fig. abaixo).
(b) Qual o significado físico do coeficiente de JouleThomson?