Enunciado

O ciclo do problema 9.42 é modificado para incluir os efeitos das irreversibilidades nos processos adiabáticos de expansão e compressão. Considerando que os estados nas entradas do compressor e da turbina permanecem inalterados, o ciclo produz 10MW de potência, e as eficiências isentrópicas do compressor e da turbina são ambas 80%, determine

  1. A pressão, a temperatura, a entalpia específica
  2. A vazão mássica de ar
  3. A taxa de transferência de calor
  4. A eficiência térmica

Passo 1

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

Pra começar, vamos assumir que o calor é uma constante específica.

O aumento no fluxo de exergia do ar é obtido na destruição de exergia do gás da turbina.

e f 3 - e f 2 = h 3 - h 2 - T 0 s 3 - s 2 = 168,8   B t u / l b

Das destruições de exergia, temos que:

E d = T 0 σ

E d c o m p = T 0 m   s 2 - s 1 = 10,94   B t u / l b

E d t u r b = T 0 m s 4 - s 3 = 12,13   B t u / l b

Da potência do ciclo, nós temos que:

W c i c l o m = h 3 - h 4 - h 2 - h 1 = 62,33   B t u / l b

Finalmente temos para a perda, o seguinte:

e f 4 - e f 1 = h 4 - h 1 - T 0 s 4 - s 1 = 83,16   B t u / l b

Resposta

e f 3 - e f 2 = 168,8   B t u / l b

E d c o m p = 10,94   B t u / l b

E d t u r b = 12,13   B t u / l b

W c i c l o / m = 62,33   B t u / l b

e f 4 - e f 1 = 83,16   B t u / l b

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