Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 133
Ar a e é comprimido até a pressão de e depois é expandido, num bocal, até a pressão atmosférica. O compressor e o bocal apresentam eficiências isoentrópicas iguais a e é possível desprezar a variação de energia cinética que ocorre no compressor. Nestas condições, determine o trabalho necessário para operar o compressor, a temperatura do ar na descarga do compressor e a velocidade do ar na sua seção de descarga.
Passo 1
Bora resolver uma questão juntos?
Então, vamos lá!
Começamos o problema analisando o sistema dado:
Processo isentrópico:
Pela Tabela A.5, para o ar, obtemos:
Passo 2
Com um processo isentrópico e desprezando as variações de energia cinética e potencial, a equação de energia se dá:
Considerando um calor específico constante:
Calculando :
Substituindo os dados:
Agora, substituindo na equação de energia modificada:
Passo 3
Como possuímos uma eficiência isentrópica de :
Assim, calculando a temperatura de descarga:
Passo 4
Determinando a velocidade do ar na sua seção de descarga.
Aqui, não temos trabalho, mas temos a variação de energia cinética:
Como o processo não possuí velocidade inicial:
Calculando :
Assim, substituindo na equação para calcularmos a velocidade de descarga:
É isso!
Bem fácil né?
Até a próxima questão!