Ar entra em uma turbina isolada que opera em regime permanente com uma pressão de 75 lbf/in² a uma temperatura de 800°R e uma velocidade de 400 ft/s. Na saída da turbina, as condições são de 15 lbf/in², 600°R e 100 ft/s. A transferência de calor da turbina para a vizinhança ocorre a uma temperatura média de superfície de 620°R. A taxa de transferência de calor é de 2 Btu/lb de ar que passa pela turbina. Considerando a turbina, determine o trabalho desenvolvido e a exergia destruída.

.

Iai galera, como estamos? Bora pra mais uma questãozinha braba desse assunto!

Pra começar, vamos assumir que o volume de controle age em um estado estático e só há transferência de calor quando a temperatura for igual a inicial. Também os efeitos de movimento e gravidade vão ser desconsiderados.

Aplicando o balanço de energia, temos que:

Aplicando nossos valores, teremos que:

Reduzindo a massa a um balanço de entropia, temos que:

Com as relações de gases ideais e dados da tabela A-22, obtemos que:

Ou seja: