Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 75
Ar em condições ambientes de e entra em um compressor com uma velocidade baixa e sai a , e . O compressor é então resfriado pelo ar ambiente a a uma taxa de . A potência entregue ao compressor é de . Determine (a) o fluxo de massa de ar e (b) a parte da potência entregue que é usada apenas para superar as irreversibilidades.
Passo 1
Vamos lá, estudantes! O ar é comprimido de forma constante por um compressor de de um estado especificado para outro estado especificado enquanto é arrefecido pelo ar ambiente. A taxa de fluxo de massa de ar e a parte da potência de entrada que é usada apenas para superar as irreversibilidades devem ser determinadas.
Passo 2
A constante de gás do ar é (Tabela A-1E). A partir da tabela de ar (Tabela A-17E)
Analisando, (a) Só há uma entrada e uma saída, e assim . Tomamos o compressor real como o sistema, que é um volume de controle. O balanço energético para este sistema de fluxo constante pode ser expresso como
Em substituição, o fluxo de massa do refrigerante torna-se:
Passo 3
(b) A parte da potência de saída que é utilizada apenas para superar as irreversibilidades é equivalente à destruição por esforço, que pode ser determinada a partir de um equilíbrio de esforço ou diretamente a partir de sua definição onde a geração de entropia é determinada a partir de um equilíbrio de entropia em um sistema estendido que inclui o dispositivo e seu entorno imediato. Ele nos da,
Onde,
Em substituição, a destruição exagerada está determinada a ser
