Determine a potência de entrada para um compressor que comprime hélio de 150 kPa e 20 °C para 400 kPa e 200 °C. Esse gás entra no compressor por meio de um tubo de 0,1 a uma velocidade de 15 m/s. Qual é o aumento no fluxo de energia durante esse processo?

Para encontrarmos o fluxo mássico de gás hélio que entra no compressor, utilizaremos a seguinte expressão:

Não nos foi fornecido o volume específico de entrada do gás hélio, mas podemos calcular pela seguinte expressão:

Na tabela A-2a do livro encontramos a constante do gás Hélio que é de , assim:

Assim,

Podemos calcular a variação da entalpia com:

Temos que a capacidade calorífica a pressão constante do gás Hélio a uma temperatura por volta de 300 K é de , como nossa temperatura é de 293,15 K que é próxima de 300 K, utilizaremos esse Assim,

Note que, a variação da temperatura em °C é a mesma variação da temperatura em K, ou seja, se varia a temperatura em 1 K, irá varia a temperatura em 1 °C.

Substituindo as informações no balanço de energia, temos:

Essa é a potência fornecida ao compressor para realizar o processo.

O aumento do fluxo de energia pode ser dado pela seguinte expressão:

Note que,

Assim,