Ar é comprimido em um compressor isentrópico de 15 psia e 70 °F até 200 psia. Determine a temperatura de saída e o trabalho consumido por esse compressor, por unidade de massa de ar.

Passo 1

O problema procede de forma semelhante à questão 87, com a diferença de que o ar sofre o processo inverso, entrando num compressor e consequentemente se comprimindo e consumindo trabalho, ao invés de se expandir e produzir trabalho como no caso da turbina. Assim, usando os dados Tabelados para o ar, . Como a temperatura de entrada e as pressões de entrada e saída são dadas, a temperatura de saída, considerando um sistema isentrópico, é:

(1)

Passo 2

O balanço de energia do sistema é dado como:

(2)

Note que, ao contrário da questão 87, o trabalho se encontra no lado esquerdo da equação sendo o trabalho que entra no sistema, consumido pelo compressor. A equação para o trabalho específico se dá dividindo (2) pela taxa mássica :

(3)

Substituindo a temperatura encontrar em (1) na equação (3), juntamente ao calor específico à pressão constante tabelado e a temperatura na entrada do compressor, dado no enunciado:

(4)

Passo 3

Temperatura final :

Trabalho consumido pelo compressor :

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

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