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Enunciado

Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 204

Um ciclo Brayton ideal tem um trabalho líquido produzido de 150   k J / k g e uma razão de consumo de trabalho igual a 0,4 . Considerando que a turbina e o compressor tivessem uma eficiência isentrópica de 85 % , o trabalho líquido produzido do ciclo seria:

  1. 74   k J / k g
  2. 95   k J / k g
  3. 109   k J / k g
  4. 128   k J / k g
  5. 177   k J / k g

Passo 1

Vamos começar avaliando os dados que nós temos, beleza?

Bom ele nos dá a razão de consumo de trabalho, ou seja:

w c o m p w t u r b = 0,4

Temos também o trabalho líquido produzido:

w t u r b - w c o m p = 150   k J / k g

E a eficiência:

η t , B r a y t o n = 85 %

Show! Agora vamos analisar o que temos que fazer!

Passo 2

O enunciado nos pede o trabalho líquido dado esta eficiência… Hum...Vamos ver, basta a gente dar uma equacionada em cada um dos trabalhos que colocamos no passo 1 e teremos o seguinte:

W n e t = η B r a y t o n * w t u r b - w c o m p η B r a y t o n

Vamos então a partir das relações que vimos encontrar cada termo, partiu!

w c o m p w t u r b = 0,4

w c o m p = 0,4 * w t u r b

Agora colocando isso na segunda equação:

w t u r b - w c o m p = 150

w t u r b - 0,4 * w t u r b = 150

w t u r b = 250   k J / k g

Logo, teremos que:

w c o m p = 0,4 * 250

w c o m p = 100   k J / k g

Show! No próximo passo podemos finalizar!

Passo 3

Resolvendo essa equação teremos o trabalho líquido:

W n e t = η B r a y t o n * w t u r b - w c o m p η B r a y t o n

W n e t = 0,85 * 250 - 100 0,85

W n e t = 94,85   k J / k g

O que é aproximadamente:

W n e t = 95   k J / k g

Uhul! Conseguimos!

Resposta

Letra B.

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