Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 57
Ar a e entra em um bocal em regime permanente a uma velocidade de , saindo a e. As perdas de calor do bocal para a vizinhança a sao estimadas em . Determine a temperatura de saida e a exergia destruída durante esse processo.
Passo 1
O ar está passando por um bocal e acelerando, precisamos determinar sua temperatura de saída e a exergia destruída neste processo.
Considerando o ar um gás ideal e o bocal um operador constante.
Coletando propriedades a constante do gás ideal do ar da tabela A-1.
As propriedades do bocal serão retiradas da tabela A-17
Temos:
Passo 2
a) Como o bocal é um sistema de controle de volume e constante poderemos descrever as equações de balanço energético de outra forma.
Devido ser um sistema de controle de volume a taxa de variação de energia permanece igual na entrada e saída.
Portanto:
Para determinarmos , basta isolar e verificar na tabela A-17.
Isolando , temos:
Substituindo os valores e realizando os cálculos temos:
Verificando na tabela A-17 temos que a temperatura de saída é:
E temos:
Passo 3
b)Para determinarmos a exergia destruída neste processo. Poderemos calcular pela equação de balanço da exergia para calcularmos a variação da entropia gerada e partir deste resultado aplicaremos na formula de .
Em que:
Aplicando na formula temos:
Resposta
a)
b)