Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 46
46 Um certo processo industrial requer 0,5 kg/s de ar comprimido a 500 kPa. A temperatura máxima aceitável para o ar comprimido é 30°C e propõe-se utilizar o arranjo mostrado na Fig. P9.46 Para a produção deste insumo. A pressão e a temperatura do ambiente onde será instalado o arranjo são iguais a 100 kPa e 20°C. Admitindo que o compressor opera de modo isentrópico, determine a potência necessária para acionar o compressor e a taxa de transferência de calor do resfriador.
Passo 1
E aí??? Vamos fazer mais essa??
Aqui a gente vai separar em duas partes.
- O compressor, que como é isentrópico ( e ) já podemos usar a equação da energia na forma:
Lembrando que se a gente considerar o calor específico constante, podemos usar:
E também podemos já usar a relação:
- O resfriador, que já podemos usar a equação da energia:
Ahhhhh... e não vamos esquecer de passar todas as temperaturas pra Kelvin:
E vamos usar também as tabelas do final do livro.
Passo 2
Vamos começar no condensador.
Usando a relação já de cara pra gente achar a temperatura na saída do compressor:
Ahhhh... esse k a gente pega na Tabela A.5:
Então:
Passo 3
Agora dá pra calcular o trabalho juntando as duas equações lá de cima:
O a gente pega na tabela A.5 também:
Então:
E pra potência é só multiplicar pela vazão:
Passo 4
Agora só falta a taxa de transferência de calor do resfriado.
Usando a equação da energia da mesma forma que fizemos antes:
Já temos tudo, então é só jogar na equação e ser feliz:
E pra taxa de transferência de calor:
E acabamos. Conseguimos te ajuda? Responde aí!!