Responde Aí
Acesse com GoogleAcesse com AppleAcesse com Facebook

Enunciado

Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 7.Problemas - Ex. 208

208. Ar a um estado de entrada de 2.200 kPa e 300 °C é expandido em uma turbina adiabática com 85% de eficiência isentrópica para uma pressão de saída de 200 kPa. Calcule a temperatura de saída do ar e o trabalho produzido pela turbina por unidade de massa de ar.

Passo 1

As propriedades do ar na temperatura média prevista de 400 K são cp = 1,013 kJ / kg · ° C e k = 1,395 (Tabela A-2a).

O balanço de energia para este sistema fornece:

∆ E ˙ s i s t e m a = 0 = E ˙ e n t r a - E ˙ s a i

E ˙ e n t r a = E ˙ s a i

m ˙ h 1 = W ˙ a , s a i + m ˙ h 2

W ˙ a , s a i = m ˙ h 1 - h 2 = m ˙ c p T 1 - T 2

A temperatura isentrópica de saída é

T 2 s = T 1 P 2 P 1 k - 1 k = 300 + 273 K 200 k P a 2200 k P a 0,395 / 1,395 = 290,6 K

Da definição de eficiência isentrópica,

w a , s a i = η T w s , s a i = η T c p T 1 - T 2 s = 0,85 1,013 k J k g . K 573 - 290,6 K = 243,2 k J k g

A temperatura de saída atual é:

w a , s a i = c p T 1 - T 2 a → T 2 a = T 1 - w a , s a i c p = 333 K

Resposta

w a , s a i = 243,2 k J k g

w a , s a i = 333 K

Ver Outros Exercícios desse livro