Enunciado
Termodinâmica - Moran e Shapiro - Princípios de Termodinâmica para Engenharia- Ed: 7º - Capítulo 4.Problemas - Ex. 57
Um compressor bem isolado admite nitrogênio a 60°F (15.6 °C), (97,9 kPa), com uma vazão volumétrica de (0.57 e o comprime até 500°F (260,0°C), (827,4 kPa). Variações das energias cinética e potencial entre a entrada e a saída podem ser desprezadas. Determine a potência do compressor, em hp, e a vazão volumétrica na saída em .
Passo 1
Escreva a equação para a entrada de energia do compressor
Onde
é a taxa de fluxo de massa no compressor
Escreva a expressão para a taxa de fluxo de massa.
é a vazão volumétrica
é a pressão de entrada
é a constante do gás
é a temperatura .
Substituindo os devidos valores
Passo 2
Pela Tabela A-23E, podemos obter a entalpia na entrada do compressor a partir das propriedades ideais do gás nitrogênio.
A uma temperatura de 60°F =520°R
Pela Tabela A-23E, podemos obter a entalpia na entrada do compressor a partir das propriedades ideais do gás nitrogênio.
A uma temperatura de 500°F =960°R
Passo 3
Substituindo os valores na expressão (1)
Portanto, a potência do compressor é de .
Passo 4
Encontraremos a vazão volumétrica na saída
Substituindo os valores obtidos
Portanto, a vazão volumétrica de saída é de .
Resposta
Portanto, a potência do compressor é de .
Portanto, a vazão volumétrica de saída é de .