Responde Aí
Acesse com GoogleAcesse com AppleAcesse com Facebook

Enunciado

Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 150

Calcule a destruição da exergia para cada processo do ciclo duplo no Prob. 9–63. Considere condições atmosféricas ideais, e também que a temperatura da fonte de energia é igual à temperatura máxima do ciclo, bem como a temperatura do sumidouro de energia é a mesma que a temperatura mínima do ciclo.

Passo 1

Do problema 9-63 temos:

q e n t ,   x - 3 = 114.6   k J / k g

T 1 = 291   K

T 2 = 1037   K

T x = 1141   K

T 3 = 1255   K

T 4 = 494.8   K

Também temos o seguinte:

q e n t ,   2 - x = c v ( T x - T 2 ) = 74.67   k J / k g

q s a í d a = c v ( T 4 - T 1 ) = 146.3   k J / k g

Agora, vamos observar a figura:

A destruição da exergia durante um processo do ciclo é:

x d e s t = T 0 s g e n = T 0 ( Δ s - q e n t T f o n t e + q s a í d a T s u m i d o u r o )

Passo 2

Aplicando essa equação para cada processo:

s 2 - s 1 = c p l n T 2 T 1 - R l n P 2 P 1 = 0.1158   k J / k g . K

x d e s t , 1 - 2 = T 0 ( s 2 - s 1 ) = 33.7   k J / k g

s x - s 2 = c v l n T x T 2 + R l n v x v 2 = 0.06862   k J / k g . K

x d e s t , 2 - x = T 0 ( s x - s 2 - q e n t , 2 - x T f o n t e ) = 2.65   k J / k g

s 3 - s x = c p l n T 3 T - x - R l n P 3 P x = 0.09571   k J / k g . K

x d e s t , x - 3 = T 0 ( s 3 - s x - q e n t ,   x - 3 T f o n t e ) = 1.28   k J / k g

s 4 - s 3 = c v l n T 4 T 3 + R l n v 4 v 3 = c v l n T 4 T 3 + R l n r r c = 0.1339   k J / k g . K

x d e s t , 3 - 4 = T 0 ( s 4 - s 3 ) = 39.0   k J / k g

s 1 - s 4 = c v l n T 1 T 4 + R l n v 1 v 4 = - 0.3811   k J / k g . K

x d e s t , 4 - 1 = T 0 ( s 1 - s 4 + q s a í d a T s u m i d o u r o ) = 35.4   k J / k g

Resposta

x d e s t , 1 - 2 = T 0 ( s 2 - s 1 ) = 33.7   k J / k g

x d e s t , 2 - x = T 0 ( s x - s 2 - q e n t , 2 - x T f o n t e ) = 2.65   k J / k g

x d e s t , x - 3 = T 0 ( s 3 - s x - q e n t ,   x - 3 T f o n t e ) = 1.28   k J / k g

x d e s t , 3 - 4 = T 0 ( s 4 - s 3 ) = 39.0   k J / k g

x d e s t , 4 - 1 = T 0 ( s 1 - s 4 + q s a í d a T s u m i d o u r o ) = 35.4   k J / k g

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Defina os seguintes termos relacionados aos motores alternativos: curso, diâmetro, ponto morto superior e volume deslocado.
Um ciclo de potência a gás ideal, executado dentro de um sistema pistão-cilindro fechado, e formado por três processos:1-2 Compressão isentrópica de uma temperatura inicial de 27 °C com uma razão de c
Qual é a máxima eficiência térmica possível de um ciclo de potência a gás no qual se utilizam reservatórios de energia térmica a 940 °F e 40 °F?
Um ciclo padrão a ar com calores específicos variáveis e executado em um sistema fechado e composto dos quatro processos seguintes:1-2 Fornecimento de 300 Btu/lbm de calor a v = constante de 14,7 psia
Um ciclo padrão a ar e executado em um sistema fechado com 0,004 kg de ar e formado por três processos:1-2 Compressão isentrópica de 100 kPa e 27 °C ate 1 MPa2-3 Fornecimento de 2,76 kJ de calor a P =