204. Um compressor de ar adiabático deve ser acionado por uma turbina a vapor adiabática com acoplamento direto. Além do compressor, a turbina também faz funcionar um gerador. Vapor de água entra na turbina a 12,5 MPa e 500 °C com uma vazão de 25 kg/s e sai a 10 kPa com um título de 0,92; no compressor, o ar entra a 98 kPa e 295 K a uma vazão de 10 kg/s,

saindo a 1 MPa e 620 K. Determine (a) a potência líquida fornecida ao gerador pela turbina e (b) a taxa de geração de entropia dentro da turbina e do compressor durante esse processo.

Letra (a)

Existe apenas uma entrada e uma saída e, portanto, .Tomamos o compressor real como sistema, que é um volume de controle. O balanço de energia para este sistema de fluxo constante pode ser expresso como,

Para turbina e compressor separadamente teremos,

Compressor:

Turbina:

Substituindo os valores chegamos em,

Portanto,