Argônio entra em uma turbina a uma taxa de 80,0 kg/min, a uma temperatura de 800 °C e uma pressão de 1,50 MPa. Expande-se adiabaticamente conforme empurra as lâminas da turbina e sai à pressão 300 kPa. (a) Calcule sua temperatura na saída. (b) Calcule a (máxima) potência de saída da turbina giratória. (c) A turbina é um componente de um modelo de motor de turbina de gás com ciclo fechado. Calcule a eficiência máxima do motor

Passo 1

Falaaaaaaaaaaaaaaaa Tribuxo?

Bora resolver mais uma questão!?

Para resolver essa questão iremos usar:

P 1 - γ T γ = c o n s t a n t e

n = m M

e C = 1 - T c T h

P = W e n g Δ t

Passo 2

(a) Para um processo adiabático:

P i 1 - γ T i γ = P f 1 - γ T f γ

Isolando T f :

T f γ = P i 1 - γ P f 1 - γ T i γ

T f γ = P i P f 1 - γ T i γ

T f = P i P f 1 - γ γ T i

Substituindo os valores:

T f = 1,5 × 10 6 300 × 10 5 1 - 5 3 5 3 ⋅ 1073

T f = 563,653   K

Passo 3

(b) Para um processo adiabático:

W e n g = n R γ - 1 T i - T f

Substituindo n :

W e n g = m R M γ - 1 T i - T f

Fazendo:

P = W e n g Δ t

Então:

P = m R M γ - 1 Δ t T i - T f

Substituindo os valores:

P = 80 ⋅ 8,314 0,04 ⋅ 5 3 - 1 ⋅ 60 1074 - 563,653

P = 2,122 × 10 5   W

Passo 4

(c) Calculando a eficiência:

e C = 1 - 563,653 1074

e C = 0,475 = 47,5 %

Mandamos bem nessa!!!!!!

Até a próxima questão..............

Resposta

  1. T f = 563,653   K
  2. P = 2,122 × 10 5   W
  3. e C = 47,5 %
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