Enunciado
Termodinâmica - Sonntag, R.E. e Borgnakke, C. -Fundamentos da Termodinâmica- Ed: 1º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 85
Ar entra a em uma turbina termicamente isolada e sai a e . O rendimento isoentrópico da turbina é de e a vazão volumétrica na entrada é de . Qual é a pressão de entrada na turbina e potência produzida?
Passo 1
Fala, galera! Vamos resolver essa questão.
Começamos o problema analisando as informações que o problema nos deu. Temos:
O enunciado também diz que nós temos uma vazão mássica constante. Usando a equação dos gases ideais nós podemos calcular:
A Tabela A.5, nos dá . Substituindo os valores:
Passo 2
Agora vamos analisar a equação de energia para esse processo:
Considerando uma turbina ideal, temos que o sistema é isentrópico, ele consequentemente é adiabático e reversível, e desprezando as variações de energia cinética e potencial, temos que:
Modificando a equação:
A Tabela A.5 também nos fornece e . Assim,
O problema nos diz que o processo tem rendimento isoentrópico de , então:
Passo 3
Agora vamos calcular a pressão na seção de alimentação, lembrando que temos um gás ideal isentrópico:
Substituindo os valores:
Passo 4
Para finalizar, devemos calcular a potência dessa turbina:
E concluímos o exercício! 😉