Questões de Turbinas a Vapor (elementos, características e classificação) (Engenharia Mecânica)

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Considere os ciclos de Rankine e Brayton utilizados em sistemas de geração de energia. Assinale a alternativa correta sobre esses ciclos.

  • A O ciclo de Rankine é um ciclo de gás ideal utilizado em turbinas a gás
  • B O ciclo de Brayton é um ciclo de vapor ideal utilizado em usinas termelétricas
  • C No ciclo de Rankine, a água é aquecida, evaporada, expandida em uma turbina e condensada
  • D No ciclo de Brayton, o fluido de trabalho é comprimido, aquecido a pressão constante, expandido em uma turbina e condensado

As caldeiras geradoras de vapor são equipamentos utilizados em diversos processos industriais e também em instalações de testes aeroespaciais. O vapor gerado pode ser saturado ou superaquecido.
A esse respeito, analise os itens a seguir.

I. O vapor superaquecido é necessário para processos onde não deve ocorrer condensação do vapor, pois a presença de gotículas de água no fluxo pode provocar desgaste acentuado do equipamento.
II. Turbinas a vapor usam vapor saturado como fluido de operação.
III. O vapor saturado é usado em camisas de aquecimento de tanques de processo.

Está correto o que se afirma em:

  • A I, II e III.
  • B II e III, apenas.
  • C I e III, apenas.
  • D I e II, apenas.
  • E I, apenas.

Considerando que W é o trabalho realizado, Q é o calor, m é a taxa de fluxo de massa, h é a entalpia e η é o rendimento, assinale a opção que apresenta a equação fundamental para calcular a potência de uma turbina a vapor.

  • A P = W / Q
  • B η = Wútil / m . ( hentrada - hsaída)
  • C η = Wútil / Qentrada
  • D W = m . ( hentrada - hsaída )
  • E Q = m . ( hentrada - hsaída )

No ciclo de funcionamento de uma turbina a vapor, a fase de expansão corresponde a uma transformação termodinâmica do tipo

  • A isotérmica, resultando na condensação de vapor.
  • B adiabática, resultando na produção de trabalho.
  • C isocórica, resultando na produção de calor.
  • D isovolumétrica, resultando no aumento de pressão.
  • E isobárica, resultando na produção de trabalho.

Em uma turbina de contrapressão, o vapor de escape

  • A vai para um condensador.
  • B sai diretamente para a atmosfera.
  • C é conduzido para um evaporador.
  • D é conduzido para dispositivos especiais, onde será utilizado futuramente, sendo a sua pressão sensivelmente superior à atmosférica.
  • E passa por um condensador, onde é liquefeito e, depois, bombeado para um evaporador.