Enunciado

Um compressor é alimentado com vapor d'água saturado a 1   M P a e na seção de descarga a temperatura é 650   ° C e a pressão é 17,5   M P a . Determine a eficiência isentrópica do compressor a taxa de geração de entropia no processo.

Passo 1

Oi, tudo bem? Vamos resolver essa questão.

A eficiência isoentropica do compressor será:

η c = W c , i s o e n t r o p i c o W c , r e a l

η c = h 2 - h 1 h 2 ' - h 1

Temos que descobrir as entalpias envolvidas no processo. Vamos analisar cada estado a partir das tabelas de propriedades termodinâmicas.

Para o nosso fluido com as condições P 1 = 1   M P a e T 1 = 179,91   ° C , temos que:

h 1 = 2778,08   k J / k g

s 1 = 6,5864   k J / k g

Da tabela de vapor super aquecido, temos que:

Para T 2 = 650   ° C e s 2 = 6,5864   k J / k g K :

h 2 = 3,5598 ⋅ 10 6   J / k g

E para T 2 ' = 650   ° C e p 2 ' = 17,5   M P a :

h 2 ' = 3,6918 ⋅ 10 6   J / k g

s 2 ' = 6,733   k J / k g K

Passo 2

De posse dos valores de entalpia, temos que:

η c = h 2 - h 1 h 2 ' - h 1

η c = 3559,8 - 2778,08 3691,8 - 2778,08

η c = 0,855

Ou:

η c = 85,5 %

A entropia de geração para o nosso caso será:

s g e n = s 2 ' - s 1

s g e n = 6,733 - 6,5864

s g e n = 0,146   k J / k g K

Resposta

η c = 85,5 %

s g e n = 0,146   k J / k g K

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