Enunciado

Em um ciclo Brayton ideal com regeneração, gás argônio é comprimido de 100   k P a e 25 ° C para 400   k P a e, em seguida, aquecido até 1.200 ° C antes de entrar na turbina. A temperatura mais alta com a qual o argônio pode ser aquecido no regenerador é:

  1. 246 ° C
  2. 826 ° C
  3. 689 ° C
  4. 368 ° C
  5. 573 ° C

Passo 1

Vamos começar avaliando os dados que nós temos, beleza?

P 1 = 100   k P a P 2 = 400   k P a

T 1 = 25 ° C   → 293   K T 3 = 1200 ° C   → 1473   K

Com esses dados podemos encontrar o r p :

r p = P 2 P 1

r p = 400 100

r p = 4

E como estamos trabalhando com o gás argônio c p = 0,5203   k J / k g * K e k = 1,667 .

Show! Agora vamos analisar o que temos que fazer!

Passo 2

O enunciado nos pede a temperatura mais alta de aquecimento no regenerador. Então estamos procurando o T 4 , e podemos encontrá-lo pela equação:

T 4 = T 3 * 1 r p k - 1 k

T 4 = 1473 * 1 4 1,667 - 1 1,667

T 4 = 845,88   K

Mas nossas opções estão em Celsius, então:

T 4 = 845,88   K   →   572,88   ° C

O que é aproximadamente:

T 4 = 573   ° C

Uhul! Conseguimos!

Resposta

Letra E.

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