ATIVIDADE 1 – EELE – GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA – 54_2025

QUESTÃO 1

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Imagine que você atuando como engenheiro e dando consultoria sobre geração de energia, quando chega um cliente querendo uma implementação de uma central de termoelétrica. O cliente em questão necessita de um sistema para atender uma fábrica nos horários em que a tarifa é mais cara, e você informa que para esta situação o melhor sistema seria um sistema a gás natural.

1) Para defender sua opinião discorra sobre:
    a) Vantagens macroeconômicas do uso deste combustível.
    b) Vantagens ambientais e de segurança do uso desse combustível.
    c) Vantagens diretas para o usuário do uso deste combustível.

    2) Sistemas a gás podem operar em circuito aberto ou circuito fechado, mostre para o seu cliente as diferenças entre os dois circuitos, utilizando o diagrama do seu funcionamento.

    3) Você informou que o circuito fechado seria o mais interesse, informe as vantagens desse modelo, mas também alerte as desvantagens ao seu cliente.
 

   4) Buscando informações sobre o ciclo a gás, você encontrou as seguintes informações em um livro sobre Geração de Energia: a modelagem termodinâmica deste ciclo envolve o balanço de energia para cada processo, desconsiderando o efeito da energia cinética e da energia potencial, com as condições conhecidas do ciclo. Assim, tem-se:

Para o processo de compressão: 

Para o processo de adição de calor: 

Para o processo de expansão: 

Para o processo de rejeição de calor:  

O trabalho do ciclo calcula-se como: 

Para o ciclo, a eficiência é determinada a partir de:   

Razão de pressão:    
 

Você encontrou os seguintes parâmetros no livro e quer descobrir outros parâmetros. Uma usina a gás que opera em um ciclo Brayton ideal tem como fluido de trabalho o ar, considerando-o como um gás ideal. A temperatura do gás é de 300 K na entrada do compressor e 1300 K na entrada da turbina. Determine a temperatura do gás nas saídas do compressor e da turbina sendo que a entalpia do gás na saída do compressor é de 544,35 kJ/kg e a entalpia na saída da turbina é de 800,03 kJ/kg, o trabalho efetuado no compressor e na turbina, o trabalho do ciclo e a eficiência do ciclo (Considere o trabalho específico, m=1 kg/s).


Tabela de Propriedades: