Enunciado

Um ciclo ideal de refrigeração a gás que utiliza ar como fluido de trabalho opera entre os limites de pressão de 80 kPa e 280 kPa. O ar é resfriado até 35 °C antes de entrar na turbina. A temperatura mais baixa do ciclo é

(a) 58 °C (b) 26 °C (c) 5 °C (d) 11 °C (e) 24 °C

Passo 1

Oi pessoal, tudo bem?

Bem, vamos relembrar o esboço simples de um ciclo de refrigeração a gás:

Como o problema pede o valor da menor temperatura, devemos encontrar a temperatura T 4 . Já que o ciclo é ideal, podemos encontrar fazendo relações isentrópicas.

Passo 2

Primeiramente, sabemos que P 1 = 80   k P a   ,   P 2 = 280   k P a   e   T 3 = ( 35 + 273 )   K

Obs: Para evitar erros, é importante sempre deixarmos os valores de temperatura em Kelvin.

Assim, podemos implicar que:

T 4 = T 3 P 1 P 2 k - 1 k

Como o ciclo utiliza o ar como fluido de trabalho, das propriedades do ar, podemos encontrar na tabela A-2 que k = 1,4 . Então:

T 4 = 308 80 280 1,4 - 1 1,4   → T 4 = 215,33   K = - 57,67 0 C

Resposta

Letra a) - 5 8 0 C

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