Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 78
Ar ambiente a e é comprimido de forma isentrópica em um dispositivo com escoamento em regime permanente a . Determine (a) o consumo de trabalho no compressor, (b) a exergia do ar na saída do compressor e (c) a exergia do ar comprimido depois que ele é resfriado a a uma pressão de .
Passo 1
Vamos lá, estudantes! O ar é comprimido num dispositivo de fluxo contínuo isentropicamente. O trabalho realizado, o esforço de saída de ar comprimido e o esforço de ar comprimido após o arrefecimento à temperatura ambiente devem ser determinados. A constante de gás do ar é (Tabela A-1). A constante de pressão de calor específica e a razão de calor específica do ar à temperatura ambiente são e (Tabela A-2).
Passo 2
Analisando, (a) A partir do constante aquecimento específico relações isentrópicas ideais de gás,
Para um processo de compressão isentrópica de fluxo constante, a entrada de trabalho é determinada a partir de
Passo 3
(b) A exergia do ar na saída do compressor é simplesmente a exergia do fluxo no estado de saída,
Que é o mesmo que a entrada de trabalho do compressor. Isto não é surpreendente, uma vez que o processo de compressão é reversível.
Passo 4
(c) A exergia do ar comprimido a após ser resfriado a é novamente a exergia do fluxo nesse estado.
Onde,
Substituindo,
