A Fig. P14.59 fornece os dados para uma bomba que opera em regime permanente retirando água de uma represa e entregando-a a uma pressão de 3 bar para um tanque de armazenamento situado acima da represa. A vazão mássica da água é de 1,5 kg/s . A temperatura da água permanece aproximadamente constante e igual a 15°C, não há variações significativas na energia cinética entre a entrada e a saída, e a transferência de calor entre a bomba e a sua vizinhança é desprezível. Determine a potência necessária para a bomba em kW. Considere .

Aplicaremos a equação da energia no ponto 1 a água de um reservatório, e no estado 2 no tanque de armazenamento .

é a transferência de calor entre a bomba e o ambiente.

é a transferência de trabalho.

é a transferência de fluxo de massa da água.

é a entalpia especifica de entrada.

é a entalpia específica na saída.

é a mudança de energia cinética.

é a diferença na energia potencial por unidade da taxa de fluxo de massa.

A taxa de transferência de calor e o trabalho realizado podem ser ignorados. Além disso, é indicado ignorar os efeitos potenciais da energia.

Negligenciando a transferência de calor, e também as mudanças de energia cinética.

Trabalhando nessa equação teremos

Calculando a entalpia para o estado 1, da seguinte maneira

E encontraremos a entalpia no estado 2, da seguinte maneira

Para calcular a entalpia no estado 1 e 2, vamos usar a seguinte expressão

Fazendo as devidas substituições, teremos

Fazendo as devidas substituindo na equação 1

O sinal negativo indica entrada de energia para a bomba.

Portanto, a entrada de energia para a bomba é