Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 145
Considere uma aeronave impulsionada por um motor turbojato que possui uma razão de pressão de 9. A aeronave está parada no solo, mantida na posição pelos freios. O ar ambiente está a 7 °C e 95 kPa, e entra no motor a uma vazão de 20 kg/s. O combustível do jato tem um poder calorífico de 42.700 kJ/kg e é completamente queimado a uma taxa de 0,5 kg/s. Desprezando o efeito do difusor e desconsiderando o leve aumento da massa na saída do motor, além das ineficiências dos componentes do motor, determine a força que deve ser aplicada nos freios para manter o avião parado.
Passo 1
Vamos assumir que:
Existem condições operacionais estáveis.
As premissas do padrão aéreo são aplicáveis.
O ar é um gás ideal com calores específicos variáveis.
As energias cinética e potencial são desprezíveis, exceto na saída do bocal.
As propriedades do ar são fornecidas na Tabela A-17.
Passo 2
Utilizando os calores específicos variáveis para o ar e observando a figura abaixo, temos:
Para o compressor:
Para a turbina:
Para o bocal:
Então, a força que deve ser aplicada nos freios para manter o avião parado é: