Enunciado
Termodinâmica - Sonntag, R.E. e Borgnakke, C. -Fundamentos da Termodinâmica- Ed: 1º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 95
Considere que tanto o compresso quanto o bocal no Exemplo 9.14 apresentam rendimento isoentrópico de , o restante do problema ficando inalterado. Determine o trabalho real no compressor e sua temperatura de saída, e determine a velocidade real do ar na saída do bocal.
Passo 1
Fala, galera! Vamos resolver essa questão.
Começamos a questão buscando no problema 9.14 alguns dados necessários para nossa resolução. Na condição inicial, temos:
E no estado final, temos:
Temos um processo adiabático e reversível, ou seja, isentrópico (). E um rendimento .
Pela Tabela A.5, para o ar, obtemos:
Passo 2
Com o processo isentrópico e desprezando as variações de energia potencial e cinética, a equação de energia fica:
Considerando um calor específico constante:
Calculando :
Substituindo os dados:
E o trabalho específico será:
Passo 3
Como possuímos uma eficiência isentrópica de , temos:
Assim, calculando a temperatura de descarga:
Passo 4
Vamos determinar a velocidade do ar na seção de descarga. Nós não temos o trabalho, mas temos a variação de energia cinética:
Como o processo não possui velocidade inicial:
Calculando :
Substituindo os dados:
Assim, substituindo na equação da velocidade de descarga, temos:
E concluímos o exercício! 😉