A Fig. P6.166 mostra um sistema de potência operando em regime permanente composto por três componentes em série: um compressor de ar com 80% de eficiência isentrópica, um trocador de calor e uma turbina com 90% de eficiência isentrópica. Ar é admitido no compressor a uma vazão mássica de 5,8 kg/s a 1 bar, 300 K, e sai a uma pressão de 10 bar. O ar entra na turbina a 10 bar, 1400 K e sai na pressão de I bar. O ar pode ser modelado como um gás ideal. As perdas de calor e os efeitos das energias cinética e potencial podem ser desprezados. Determine, em kW, (a) a potência requerida pelo compressor, (b) a potência produzida pela turbina e (c) a potência líquida produzida pelo conjunto.

Passo 1

Faaala, galerinhaaa!! Como sabemos da equação 6.160, temos que:

W c v / m = - n R / ( n - 1 )

Logo, temos, substituindo os valores do enunciado, que

W c v / m = 3556,71 - 2675,5

Resolvendo essas continhas, teremos o resultado de

W c v / m = - 15   k W

Passo 2

Para encontrarmos o valor gasto, teremos que:

15   k W * 1 h * 0,08   $ / k W h

Logo, concluímos que foi necessário $1,20/h

Resposta

15 kW e 1,20 $/h

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