Enunciado

Um ciclo ideal de ar-padrão Brayton operando em regime permanente com condições na entrada do compressor de 300 K e 100 kPa, temperatura fixa na entrada da turbina de 1700 K, e k=1,4. Para o ciclo,

  1. Determine a potência líquida desenvolvida por unidade de massa em escoamento, em kJ/kg, para uma relação de pressão no compressor de 8.
  2. Esboce graficamente a potência líquida desenvolvida por unidade de massa em escoamento, e a eficiência térmica, cada um versus a relação de pressão do compressor para a relação de pressão variando de 2 a 50.

Passo 1

Fala pessoaaal! Como vocês estão? Bora pra mais uma questãozinha massa!

Pra começar, vamos assumir que o calor é uma constante específica e também vamos nos basear no exemplo 9.4 pra resolvermos essa questão!

Usaremos programa computacional pra resolver essa questão, tendo em mente que:

η = 1 - h 4 - h 1 h 3 - h 2 ;           b w r = h 2 - h 1 h 3 - h 4 ;         W n e t = m h 3 - h 4 - ( h 2 - h 1 )

Da tabela A-22, tiramos que p r 2 = 13860 ,   h 2 = 579,86   k J / k g .

Também se segue que:

W c i c l o m = 1000 - 673,55 - 214,07 = 540,5 k J k g

η = 0,5405   ( 54,05 % )

v 1 = R T 1 p 1 = 0,861   m 3 / k g

m e p = 540,5 0,861 1 - 1 10 10 3 1 / 10 5 = 6,975   b a r

Ademais, temos que:

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

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