Enunciado

Determine a destruição da exergia associada com o processo de rejeição de calor do ciclo Diesel descrito no Prob. 9–55E, considerando que a temperatura da fonte é igual a 3.500 R, enquanto a temperatura do sumidouro é de 540 R. Determine também a exergia no final do processo de expansão isentrópica.

Passo 1

Do problema 9-55E temos:

q s a í d a = 158.9   B t u / l b m ,   T 1 = 540   R ,   P 1 = 14.7   p s i a ,   T 4 = 1420.6   R ,   P 4 = 38.62   p s i a   e   v 4 = v 1

A alteração da entropia durante o processo 4-1 é

s 1 - s 4 = - 0.1728   B t u / l b m . R

x d e s t r u í d o ,   41 = T 0 ( s 1 - s 4 + q R , 41 T R ) = 65.6   B t u / l b m

Observando que o estado 4 é idêntico ao estado circundante, a exergia no final do curso de força (estado 4) é determinada a partir de

ϕ 4 = ( u 4 - u 0 ) - T 0 ( s 4 - s 0 ) + P 0 ( v 4 - v 0 )

Onde,

u 4 - u 0 = u 4 - u 1 = q s a í d a = 158.9   B t u / l b m . R

v 4 - v 0 = v 4 - v 1 = 0

s 4 - s 0 = s 4 - s 1 = 0.1741   B t u / l b m . R

Então, ϕ 4 = 65.6   B t u / l b m .

Observe que a exergia no estado 4 é idêntica à destruição de exergia no processo 4-1, pois o estado 1 é idêntico ao estado morto e toda a exergia no estado 4 é desperdiçada durante o processo 4-1.

Resposta

x d e s t r u í d o ,   41 = T 0 ( s 1 - s 4 + q R , 41 T R ) = 65.6   B t u / l b m

ϕ 4 = 65.6   B t u / l b m .

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