Enunciado
Termodinâmica - Moran e Shapiro - Princípios de Termodinâmica para Engenharia- Ed: 7º - Capítulo 4.Problemas - Ex. 44
Ar se expande em uma turbina operando em regime permanente. Na entrada (1,0 MPa), e, na saída (102.0 kPa),
. A vazão mássica do ar entrando na turbina é de 11 lb/s (5.0 kg/s), e 65.000 Btu/h (19,9 kW) de energia são rejeitados por transferência de calor. Abandonando os efeitos das energias cinéticas e potencial, determine a potência desenvolvida em hp.
Passo 1
Faaaaalaaaa meus amores, vamos para mais uma resolução?? Desanima nãaaao, vem comigo, que vamos entender isso nem que seja na força do ódio kkkk, boraaaa!
Iremos aplicar a equação do balanço de energia em estado estacionário à turbina
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 mudança de energia cinética.
é a diferença na energia potencial por unidade da taxa de fluxo de massa.
Desprezando as mudanças de energia cinética e potencial durante o processo.
Uma vez que a energia térmica é rejeitada durante o processo, considere o valor de transferência de calor como negativa.
Passo 2
Obtenhamos as propriedades do ar nas respectivas temperaturas da Tabela A-22E “Propriedades ideais do ar do gás” no livro texto.
Na temperatura inicial
Entalpia específica
E na temperatura de saída do ar,
Entalpia especifica ,
Passo 3
Substituindo na equação (1)
Convertendo a transferência de trabalho ou potencia desenvolvida de Btu/hr em hp usando a seguinte fórmula de conversão
Resposta
Portanto, a potencia desenvolvida na turbina é de