[Fisica Tecnica] espansione vapore surriscaldato

[miry93-thebest]

ciao a tutti ! Ho dei problemi con questo esercizio:

In una turbina viene fatta espandere una portata di vapore pari a 5 kg/s. il vapore entra in turbina alla P1=50ata e T1=600°C ed esce a T2=20°C. il rendimento isoentropico di espansione è pari a 0.87. Valutare la potenza ottenuta.

Non so proprio da dove cominciare. Sono solo stata in grado di dire che all'inizio siamo in una condizione di vapore surriscaldato e dal grafico mi sono ricavata

h1= 3663 kJ/kg.

ma poi non so più continuare.

grazie a tutti

[Faussone]

Mi sembra un esercizio molto standard.
Hai tutto per calcolare l'entalpia iniziale e l'entalpia finale se l'espansione fosse isoentropica (muovendoti lungo l'isoentropica appunto). Poi dalla definizione di rendimento isoentropico trovi il lavoro specifico compiuto effettivamente e, nota la portata massica, hai la potenza.

[miry93-thebest]

Come faccio a calcolare l' h2 se fosse isoentropica? Mi mancano i volumi e non é un gas perfetto

[Faussone]

"miry77":Come faccio a calcolare l' h2 se fosse isoentropica? Mi mancano i volumi e non é un gas perfetto

Certo devi usare i diagrammi di stato dell'acqua, i più tipici sono nel piano entropia specifica temperatura (s vs T) o in quello entropia specifica entalpia specifica (s vs h).
Qui il primo dei due ad esempio, ma ovviamente ce ne sono alcuni più dettagliati.

Vedo che ti è stata data la temperatura di fine espansione e non la pressione (che sarebbe la cosa più ovvia e più immediata), questo complica un po' le cose, ma in ogni caso il problema è comunque risolvibile, sebbene per tentativi.

Nota la pressione e la temperatura iniziale si conosce anche l'entalpia iniziale, nota la temperatura finale si può assumere una pressione finale di tentativo e quindi calcolare da diagramma l'entalpia finale reale a fine espansione e l'entalpia finale a fine espansione per espansione isoentropica (muovendosi lungo l'isoentropica fino a incontrare l'isobara alla pressione finale supposta).
Si può a questo punto, note le varie entalpie, calcolare il rendimento isoentropico di espansione e confrontarlo con quello dato, se non coincide occorre provare con un'altra pressione di fine espansione e ripetere il procedimento ad affinare via via il rendimento isoentropico ottenuto finché sarà uguale a quello dato.