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Universidade Federal de Pernambuco
Departamento de Engenharia Meca.nica
Termodinamica 2 - Primeira Prova Escrita - 05/1 1/207
Questao I) A figura ao lado mostra 0 esquema de uma central de potencia baseada na combinac;ao
.~t>. de um cicio de turbina a gas com um cicio, a n'"Q vapor d'agua, do tipo Rankine. Os dados do cicio
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a turbina a gas estao apresentados a seguir. 0 compressor apresenta relac;ao de pressoes igual a
14, rendimento isoentr6pico de 100% e 0 ar entra neste equipamento a 100 kPa e 25°C. A taxa de transferencia de calor no aquecedor e 60 MW. A turbina apresenta eficiencia isoentr6pica de
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100%. a temperatura do ar na sua sec;ao de alimentac;ao e 1250 °C e a pressao, do ar, na sec;ao de descarga da turbina e 100 kPa. A temperatura do ar na sec;ao de saida do trocador de calor e 200°C. Os dados do cicio a vapor d' agua estao apresentados a seguir. A eficiencia isoentr6pica da bomba e igual a 85%. e alimentada com agua liquida saturada a 10 kPa e descalTega 0 liquido na pressao de 12.5 MPa. A turbina a vapor apresenta eficiencia isoentr6pica igual a 87% e a temperatura do vapor na sec;ao de alimentac;ao da turbina e 500°C. 0 investimento para uma planta deste tipo e
3.000,00 R$/k W de energia eletrica vendida. 0 combustivel, com poder calorifico de
30.000 kJ/kg, tem tarifa de 1,20 R$/kg. A planta ira operar 8000 horas por ano, durante
15 anos. A taxa de juros de mercado e de 1.2 % ao meso Nestas condic;oes, determine: ri-'Bcml),) .

a) 0 custo da energia eletrica (R$/kWh) (3,0 pontos)
b) A vazao em massa de ar no cicio de turbina a gas e a vazao em massa de agua no cicio a vapor (2,0 pontos)
c) 0 rendimento termico do cicio combinado. (2.0 pontos)

Questao 2) Uma bomba de calor, a R134a, opera entre 20 e 85°C. Qual 0 consumo eletrico do compressor para que a bomba fornec;a uma potencia termica de aquecimento de 100 kW? (3,0 pontos)

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