Enunciado
Termodinâmica - Moran e Shapiro - Princípios de Termodinâmica para Engenharia- Ed: 7º - Capítulo 4.Problemas - Ex. 56
Dióxido de carbono gasoso é comprimido em regime permanente de uma pressão de (137,9 kPa) e uma temperatura de 32 °F (0.0°C) para uma pressão de (344.7 kPa) e uma temperatura de 120°F (48.9°C), o gás entra no compressor com uma velocidade de 30 ft/s (9,1 m/s) e sai a uma velocidade de 80 ft/s (24,4 m/s). A vazão mássica é de 0,98 lb/s (0.44 kg/s). A ordem de grandeza da transferência de calor do compressor para sua vizinhança é de 5 % da potência do compressor. Usando o modelo de gás ideal com (0.88 kJ/kg K) e abandonando os efeitos da energia potencial, determine a potência do compressor, em hp.
Passo 1
Se liga galera, que essa vai ser mais fácil que tirar doce da boquinha de neném, boraaaaaaaa?
Pegue o compressor como sistema e indique as propriedades termodinâmicas na entrada e na saída.
Passo 2
Escreva para o equilíbrio da taxa de energia do volume de controle, considere o estado estacionário do fluxo de energia durante o processo.
é a transferência de calor.
é a transferência de trabalho.
é a transferência de massa.
é a entalpia especifica de entrada do bico.
é a entalpia específica na saída do bico.
é a velocidade de entrada.
é a velocidade de saída.
é a aceleração da gravidade.
são as alturas do adytum na entrada e na saída.
Passo 3
Encontre a entrada de energia para o compressor, incluindo a perda de calor em termos de porcentagem da energia fornecida
Onde , o sinal negativo é aplicado à entrada de energia e à perda de calor
Substituindo
Portanto, a entrada de energia para o sistema é de
Resposta
Portanto, a entrada de energia para o sistema é de