Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 7.Problemas - Ex. 209
209. Ar a um estado de entrada de 2.200 kPa e 300 °C é expandido em uma turbina adiabática com 90% de eficiência isentrópica para uma pressão de saída de 200 kPa. Calcule a temperatura de saída do ar, o trabalho produzido pela turbina e a geração de entropia.
Passo 1
As propriedades do ar na média prevista de 400 K são cp = 1,013 kJ / kg · ° C e k = 1,395 (Tabela A-2b). Além disso, R = 0,287 kJ / kg · K (Tabela A-2a).
O balanço de energia para este sistema fornece:
A temperatura isentrópica de saída é
Da definição de eficiência isentrópica,
A temperatura de saída atual é:
Passo 2
A geração de entropia pode ser obtida a partir de um balanço de entropia na turbina em questão:
Utilizando a varicao de entropia para gases ideais, chegamos em
Entao,