Ar a 1600 K e 30 bar é admitido em uma turbina operando em regime permanente. O ar se expande adiabaticamente na saída da turbina, na qual a temperatura é de 830 K. Considerando que a eficiência isentrópica da turbina é de 90%, determine (a) a pressão na saída da turbina, em bar, e (b) o trabalho desenvolvido, em kJ por kg de ar em escoamento. Amdita o modelo de gás ideal para o ar e despreze os efeitos das energias cinética e potencial podem ser desprezados.
Passo 1
Simbora lá!
Como a expansão é adiabática, vamos calcular a pressão de saída com a seguinte expressão:
Substituindo os dados que foram nos dados no enunciado, e, tendo que para o ar , teremos:
Bora calcular a entalpia isentrópica na saída da turbina! Pela tabela A-22, conseguimos ver que , também conseguimos verificar que para . Assim,
Passo 2
Calculando o trabalho agora, teremos que:
Basta substituir para encontrarmos que:
Resposta
- 3,01 bar
- 812,286 kJ/kg