Título de Vapor
Calcula o título (qualidade) de um vapor úmido, x = (h − h_f) ÷ (h_g − h_f), a partir da entalpia da mistura e das entalpias do líquido saturado (h_f) e do vapor saturado (h_g) na mesma pressão. O resultado (entre 0 e 1, ou ×100%) indica a fração mássica de vapor na mistura líquido-vapor: x = 0 é líquido saturado, x = 1 é vapor saturado seco, e valores intermediários representam vapor úmido. O título é essencial em ciclos a vapor para conhecer o estado na saída da turbina (títulos muito baixos causam erosão das pás) e na entrada do condensador. Informe a entalpia da mistura, h_f e h_g.
Resultado
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Título de vapor (qualidade)
Na região de saturação, água líquida e vapor coexistem em equilíbrio, e o título (x), ou qualidade do vapor, diz qual a fração mássica que já virou vapor. Ele se calcula interpolando a entalpia da mistura entre os dois extremos: x = (h − h_f) ÷ (h_g − h_f), onde h_f é a entalpia do líquido saturado (todo líquido, x = 0) e h_g a do vapor saturado seco (todo vapor, x = 1), ambas tabeladas para a pressão de saturação. Um título de 0,6 significa que 60% da massa é vapor e 40% ainda é líquido (gotículas suspensas). O título é uma grandeza-chave em ciclos a vapor por dois motivos práticos. Na saída da turbina, o vapor já expandiu e esfriou, ficando úmido; títulos baixos demais (abaixo de ~0,88) significam muitas gotas de água batendo nas pás a alta velocidade, causando erosão — por isso se usa superaquecimento e reaquecimento para manter o título alto. E na entrada do condensador, o título indica quanto calor ainda há a remover. A mesma definição vale com entropia ou volume no lugar da entalpia. Informe a entalpia da mistura, h_f e h_g.
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Eficiência do Ciclo Rankine
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Calcula a potência mecânica gerada por uma turbina a vapor, P = ṁ × (h₁ − h₂), multiplicando a vazão mássica de vapor (kg/s) pela queda de entalpia entre a entrada e a saída da turbina (kJ/kg). O resultado, em kW, é a potência de eixo entregue ao gerador, considerando a expansão do vapor de alta pressão e temperatura até a pressão do condensador. É o cálculo central no dimensionamento de termelétricas e cogeração: quanto maior a queda de entalpia (maior pressão/temperatura de entrada e menor pressão de saída), maior a potência por kg de vapor. Informe a vazão de vapor e as entalpias de entrada e saída.
Consumo Específico de Vapor
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