Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 91
Ar entra em um compressor nas condições ambientes de e a uma vazão volumétrica de com velocidade baixa, saindo a , e . O compressor é então resfriado por água de resfriamento, que experimenta uma elevação de temperatura de . A eficiência isotérmica do compressor é de Determine (a) a potência real e a potência reversível, (b) a eficiência de segunda lei e (c) o fluxo de massa da água de resfriamento.
Passo 1
Vamos lá, estudantes! O ar é comprimido em um compressor que é intencionalmente resfriado. As entradas de energia reais e reversíveis, a eficiência da segunda lei e a taxa de fluxo de massa de água de refrigeração devem ser determinadas. A constante de gás do ar é e o calor específico do ar no ambiente é . O calor específico da água à temperatura ambiente é (Tabelas A-2, A-3).
Passo 2
(a) O caudal de massa de ar é
A entrada de energia para um processo reversível-isotérmico é dada por
Dada a eficiência isotérmica, a potência real pode ser determinada a partir
(b) A eficiência isotérmica dada é na verdade a eficiência da segunda lei do compressor
Passo 3
(c) Um balanço energético no compressor dá
O caudal de massa da água de arrefecimento é
