Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 12.Problemas - Ex. 45
45- Reconsidere o . Determine os calores específicos da mistura, na base molar, e calcule o . Utilize os valores de entalpia fornecida na , e referentes a , para calcular os calores específicos.
Estime, utilizando as propriedades calculadas neste problema, a temperatura na seção de descarga da turbina ideal associada aquela descrita no .
Observe que a pressão na seção de descarga da turbina ideal é igual a
Passo 1
Dando uma passadinha rapinha na questão vemos que temos uma mistura de gases (esses sendo e ) a e .
A vazão dessa mistura é de e na descarga temos um estado dessa mistura sendo igual a e .
Só que a diferença para essa questão é invés de utilizarmos a temperatura na entrada e na saída do escoamento nós pegamos justamente uma temperatura média que é de
E para calcular quanto seria as constantes podemos usar a tabela tendo em mente que:
Mas como não temos lá o valor para dos gases a e sim para e então nós temos que fazer:
Onde:
Aqui temos que interpolar os dados da tabela para achar o a
Então o calor específico dessa mistura será de:
Show de bolinhas! Encontramos a primeira resposta dessa questão, mas não podemos nos contentar com isso vamos fazer a questão toda
Passo 2
O dessa mistura é dado por:
Onde sabemos que:
E para qualquer gás perfeito (por que estamos usando mol e não ), então:
O que nos dá:
Já fizemos boa parte da questão, podemos parar?
Não! Temos que fazer ela toda!!
Passo 3
Agora para a temperatura na descarga sabendo que na entrada temos e que temos um processo reversível e adiabático (já que a questão nos diz que é uma turbina ideal), então:
Como e então:
E voilá temos todas as respostas que a questão nos pede, parabéns pela postura até aqui e até a próxima!