Enunciado

42-Resolva o problema anterior utilizando os valores de entalpia fornecidos na T a b   A . 9

Passo 1

Lembrando que na questão passada temos uma mistura de gases (esses sendo 10 %   C O 2 , 10 %   H 2 O e 80 %   N 2 ) a 1000   K e 500   k P a .

A vazão dessa mistura é de 2   m 3 / s e na descarga temos um estado dessa mistura sendo igual a 100   k P a e 700   K .

Pede-se a potência de uma turbina que roda com esses gases

Isso é somente uma lembrança da questão anterior, por que

Então beleza, vamos usar a bendita tabela A . 9 que a questão humildemente nos indica, sabendo que a potência que em capítulos anteriores era dada por:

W ˙ = m ˙ ( h e - h s )

Pois o trabalho de uma turbina, por exemplo, é a diferença de calor do gás que entra (que está mais quente) diminuída do calor do ar que sai, que sai mais frio.

E agora que temos uma mistura de gases ela será dada por:

W ˙ = n ˙ h e ¯ - h ¯ s

Com o índice e sendo a entrada e s a saída e h ¯ sendo a entalpia da substância pela fração molar nessa mistura, ou seja:

h ¯ = y h

Sendo que se temos 10% de hidrogênio na mistura em um determinado estado y = 0.1 .

Passo 2

Para calcular a variação do número de mols sabendo que temos a vazão, que nada mais é que a variação do volume, nós teremos que fazer:

n ˙ = P V R T

Com R sendo a constante dos gases perfeitos que é de R = 8.314 J K m o l

Pegando os valores do estado inicial nós teremos:

n ˙ = 500 × 2 8.314 × 1000 = 0.1203 k m o l s

Passo 3

Então vamos coletar os dados que estão na tabela A . 9

O que nos dá uma potência realizada de:

W ˙ = 0.1203 0.8 21463 - 11937 + 0.1 33397 - 17754 + 0.1 26000 - 14190

W ˙ = 1247.04   W

E se comparar com a questão anterior notamos que se tem uma diferença boa no valor de uma abordagem em relação a outra

Resposta

W ˙ = 1247.04   W

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