Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 60
Ar a e e comprimido em regime permanente por um compressor para e a uma taxa de . Considerando que a vizinhança esta a , determine a potencia mínima entregue ao compressor. Considere o ar um gás ideal com calores específicos variáveis e despreze as variações das energias cinética e potencial.
Passo 1
Temos ar passando por um compressor em regime permanente e temos que determinar a potencia mínima entregue pelo dispositivo.
Assumindo que o ar é um gás ideal. A variação da energia cinética e potencial são desconsideradas.
O a constante de gás ideal do ar , retirada da tabela A-1E.
As propriedades do ar perante suas condições de entrada e saídas serão retiradas da tabela A-17E.
Entrada:
Saída:
Temos que determinar a energia reversível ou mínima de entrada feita pelo compressor. Isto pode ser determinado pelo balanço de exergia aplicado no compressor.
Passo 2
Como o sistema é de controle de volume e regime permanente podemos escrever a equação de balanço da seguinte forma:
Como a exergia destruída é igual à zero, pois é reversível neste caos e a variação da exergia tende a zero, pois estamos em regime permanente. Temos:
Note que e serão iguais à zero, pois consideramos a variação destes como insignificantes.
Antes de partirmos para resposta final temos que calcular a variação da entropia:
Passo 3
Voltando a calculo principal, energia reversível ou mínima do compressor pode ser determinada como: