Enunciado
Termodinâmica - Sonntag, R.E. e Borgnakke, C. -Fundamentos da Termodinâmica- Ed: 1º - Capítulo 11.Problemas - Ex. 43
Um ciclo de turbina a gás possui dois estágios de compressão, com um refrigerador entre os estágios (veja Fig. P11.42). O ar entra no primeiro estágio a e . A razão de pressão através de cada estágio do compressor é de 5 para 1, e cada estágio tem um rendimento isoentrópico de . O ar sai do resfriador a . Calcule a temperatura de saída de cada estágio do compressor e o trabalho específico total requerido.
Passo 1
Fala, galera! Vamos resolver essa questão.
Galera, primeiro vamos extrair alguns dados do enunciado. No estágio 1, temos:
E no estágio 3:
Utilizando a razão entre as pressões, temos:
Passo 2
Beleza, galera. Agora vamos por etapas. Pela equação de energia, temos para o compressor ideal no estágio 1:
Como processo tem entropia constante, , e podemos verificar quem é por meio da relação:
Substituindo isso na equação do trabalho:
Para o compressor real, vamos considerar o rendimento de 82%:
Dessa forma, podemos calcular a temperatura real :
Passo 3
Vamos repetir o processo para verificar o trabalho e a temperatura no estágio 2 do compressor:
Como processo tem entropia constante, , e podemos verificar quem é por meio da relação:
Substituindo isso na equação do trabalho:
Para o compressor real, vamos considerar o rendimento de 82%:
Dessa forma, podemos calcular a temperatura real :
Passo 4
Finalmente, temos o trabalho específico total:
E concluímos o exercício! 😉