Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 10.Problemas - Ex. 74
Um compressor é utilizado para comprimir vapor d’água saturado a até a pressão de . Sabendo que a temperatura na seção de saída do compressor é , determine a irreversibilidade e a eficiência baseada na segunda lei da termodinâmica deste processo.
Passo 1
Oi pessoal, tudo bem?
Pra essa questão queremos determinar a irreversibilidade e a eficiência baseada na segunda lei da termodinâmica a partir do processo realizado pelo compressor.
A irreversibilidade é dada pela seguinte equação:
E a eficiência baseada na segunda lei é dada por:
Onde é o trabalho reversível e o trabalho real de compressão.
Temos que descobrir as propriedades de entropia e entalpia dos dois estados para realizarmos os cálculos.
No estado , temos vapor d’água saturado a . Analisando a tabela B.1.2, temos que:
No estado , temos vapor d’água superaquecido a e . Da tabela B.1.3, temos:
Passo 2
Como já temos os dados retirados das tabelas de propriedades, vamos aos cálculos.
Como é a temperatura ambiente, temos que:
O trabalho real realizado vale:
Podemos então calcular o trabalho reversível:
Passo 3
Como já temos todas as parcelas necessárias, vamos só aplicar na equação da eficiência para obter seu valor:
Portanto, concluímos que a eficiência da segunda lei vale: