Enunciado
Termodinâmica - Sonntag, R.E. e Borgnakke, C. -Fundamentos da Termodinâmica- Ed: 1º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 90
Considere que um compressor real tem a mesma pressão de saída e a mesma transferência de calor por unidade de massa que o compressor isotérmico no Problema 9.8, com um rendimento isotérmico de . Determine o trabalho por unidade de massa e a temperatura de saída para o compressor real.
Passo 1
Fala, galera! Vamos analisar essa questão.
Começamos indo até o Problema 9.8 e extraindo algumas informações:
Pela Tabela B.5.2, obtemos os seguintes valores de entalpia e entropia para o R-134a:
E no estado final, como trabalhamos com um compressor isotérmico, temos que:
Sabemos que o fluido é descarregado em forma de vapor saturado, assim, na Tabela B.5.1, obtemos os seguintes valores para a entalpia e entropia de descarga:
Passo 2
Agora vamos analisar a equação de energia para esse processo:
Simplificando e desprezando as variações de energia cinética e potencial, temos que:
Pela equação de entropia, podemos expressar a transferência de calor da seguinte forma:
Substituindo na equação de energia simplificada:
Substituindo os dados para calcular o trabalho:
Considerando que a eficiência isotérmica do compressor seja igual a , temos:
Estamos quase acabando.
Passo 3
A parte final do problema nos pede a temperatura na seção de descarga desse compressor, então utilizaremos a mesma equação usada no passo 2, substituindo o trabalho do compressor:
Na Tabela B.5.1, para esse valor de entalpia do vapor saturado de R-134a, obtemos a temperatura de descarga:
E concluímos o exercício! 😉