Enunciado

Uma bomba operando em regime permanente recebe água líquida a 50°C, com uma vazão mássica de 20 kg/s. A pressão da água na saída da bomba é de 1 MPa. Desprezando as irreversibilidades internas durante a operação da bomba e os efeitos das energias cinética e potencial, determine a potência requerida, em kW.

Passo 1

E aí, pessoal! Vamos fazer mais essa questãozinha? Simbora!

Vamos começar organizando organizando algumas hipóteses para prosseguirmos com os cálculos:

1 – O volume de controle escolhido inclui a bomba, uma entrada de água e uma saída de água.

2 – O processo ocorre em regime permanente.

3 – A água é tratada como um fluido incompressível.

4 – Os efeitos da energia cinética e potencial podem ser desprezados.

5 – O processo ocorre sem irreversibilidades.

Antes de tudo vamos achar o volume específico e a pressão de saturação da água à 50°C na tabela A-2!

v = 1,0 121 ∙ 10 - 3   m 3 / k g

p 1 = 12,35   k P a

Vamos organizar também os dados fornecidos!

m ˙ = 20   k g / s p 2 = 1   M P a = 1000   k P a

Agora vamos para os cálculos!

Passo 2

Como o processo ocorre sem irreversibilidades, a potência requerida da bomba vai ser a potência interna de um processo reversível! Beleza?

W ˙ r e v = - m ˙ ∙ v ∙ ∆ p + g ∙ ∆ h + V 2 2 - V 1 2 2

Lembra da hipótese 4? A energia cinética e potencial são desprezíveis.

W ˙ r e v = - m ˙ ∙ v ∙ ∆ p

Substituindo os dados, temos:

W ˙ r e v = - 20 ∙ 1,0 121 ∙ 10 - 3 ∙ ( 1000 - 12,35 )

W ˙ r e v = - 20   k W

Beleza! É só isso!!! Beeeem tranquilo né?

Resposta

W ˙ r e v = - 20   k W

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