Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 63
Dióxido de carbono a e entra em um compressor a uma vazão de , saindo a e. Determine o consumo de potencia no compressor, considerando que o processo não envolve irreversibilidades. Considere que a vizinhança esta a .
Passo 1
Temos dioxido de carbono entrando em um compressor e temos que determinar o consumo da potencia no compressor.
Assumindo que este processo está em regime permanente, pois, não ocorrer variações em função do tempo. A variação da energia cinética e potencial é desconsiderada. A temperatura ambiente ou das vizinhanças é . Dióxido de carbono é um gás ideal com calores específicos constantes.
Coletando as propriedades constantes do Dióxido de carbono:
A temperatura média será de .
A constante de pressão .
Calor específico .
Dados retirados da tabela A-2b.
Temos também . Tabela A-2b.
Determinaremos o consumo no compressor ou energia reversível pela equação do balanço da exergia.
Passo 2
Como o sistema é de controle de volume e regime permanente podemos escrever a equação de balanço da seguinte forma:
Como a exergia destruída é igual à zero, pois é reversível neste caos e a variação da exergia tende a zero, pois estamos em regime permanente. Temos:
Note que e será igual à zero, pois consideramos a variação deste como insignificante.
Substituindo valores, temos:
Antes de prosseguirmos temos que calcular a variação da entropia:
Passo 3
Temos a equação necessária para determinar a energia no compressor e determinamos a variação da entropia, vamos agora substituir valores na equação inicial: