Ar entra em uma turbina isolada operando em regime permanente a e sai a . Desprezando as variações das energias cinética e potencial e assumindo o modelo de gás ideal para o ar, determine:
a) o trabalho produzido, em por de ar escoando através da turbina.
b) se a expansão é internamente reversível, irreversível ou impossível.
Passo 1
Opa, tudo bem?
Se ajeita aí e vem comigo resolver essa questão!
Letra a)
Começamos o nosso problema considerando a turbina como o nosso sistema.
A partir do estado estacionário, aplicando um balanço de energia para uma turbina, temos:
Desprezando os efeitos da transferência de calor, da energia cinética e potencial:
Ficamos:
Pela tabela de propriedades do ar como gás ideal, obtemos:
- a :
- a :
Substituindo os dados:
Passo 2
Letra b)
No estado estacionário, a equação de variação de entropia é expressa como:
Com:
Temos:
Para um gás ideal:
Substituindo os dados:
Como possuímos que , temos que a expansão é impossível.