TERMODINAMICA

Introdução

Com o passar do tempo a tecnologia foi evoluindo e com isso foi criado diversos fatores e maquinas para o melhor uso do ser humano.

O vapor sempre foi uma das principais fontes de energia responsáveis pela geração da maior parte da energia elétrica do mundo.

Os ciclos termodinâmicos são processos que um sistema realiza a fim de se obter trabalho do sistema ou de realizar trabalho sobre o sistema. Afinal as máquinas térmicas a vapor utilizam a energia fornecida por um combustível pelo processo de combustão para um fluido de trabalho.

Objetivos

Partindo-se dos conceitos termodinâmicos o objetivo é analisar ciclos de vapor e também suas modalidades, ideal e real. Apresentando formas de abordagem, utilizando principalmente seus respectivos coeficientes de eficácia, e seu desenvolvimento no mercado de trabalho.

Materiais e métodos

Os materiais incluindo nessa operação seriam denominados como:

• Caldeira;

• Turbina;

• Bomba;

• Condensador;

Como mostra a figura abaixo:

Q2 = E2 - E1 + 1W2 Partindo da equação para sistema

Q = Calor adicionado ou rejeitado pelo sistema (W, J/s)

W = Trabalho realizado ou produzido pelo sistema (W, J/s)

h = Entalpia do fluido utilizado (J/Kg, KJ/Kg)

η = Eficiência (%)

Resultados e discussão

Considere o ciclo ideal, descrevendo um processo industrial, onde uma caldeira gera 1000 kg/h de vapor saturado a 170ºC (h=1871,6 KJ/kg). Este vapor é injetado em uma turbina de condensação de baixa pressão para geração de energia elétrica por intermédio de um dínamo. Após a passagem pela turbina o vapor apresenta h=1564,6 kcal/kg. Este vapor então passa por um condensador (h=100,6 KJ/kg) e em seguida o fluido condensado é bombeado à caldeira (h=104,7 KJ/kg).

Fórmulas:

Calor adicionado pela caldeira:

Qa = h3 - h2

Calor rejeitado pelo condensador:

Qr = h1 - h4

Trabalho efetuado pela turbina:

Wt = h3 - h4

Trabalho fornecido pela bomba:

Wb = h1 - h2

Eficiência térmica do processo:

η = {[W(líquido)] / Q(caldeira)}