Metano a 27°C e 10 MPa entra em uma turbina que opera em regime estacionário, se expande adiabaticamente através de uma razão de pressão de 5:le sai a-48°C. Os efeitos das energias potencial e cinética são desprezíveis. Se č = 35 kJ/kmol - K. Determine o trabalho desenvolvido por kg de metano que escoa através da turbina. Compare com o valor obtido por meio do modelo de gás ideal.

Passo 1

Faaala, galerinhaaa!! O problema 11.14 nos deu a seguinte equação de estados:

v = ( R T / p ) + [ 1 / 8 - [ ( 27 / 64 ) T C / T ] ] * ( R T C / P C )

Aqui, substituindo os valores que nos foram dados no enunciado, teremos:

v = 0,0162   m ³ / k g

Esse valor, de acordo com o que temos na tabela, é de -2%.

Logo, a partir disso, podemos substituir na equação do delta h, tendo que:

W o v / m = ( 2625 - 1048 ) / 16,04 = 98,3   k J / k g

Passo 2

Em b, faremos o mesmo com cp:

C p - C p 0 = [ ( 27 / 32 ) * R ] [ P R / T R ² ]

Substituindo os valores, teremos:

Q e v = 163,7   k J / k g

Resposta

a) 98,3 kJ/kg

b) 163,7 kJ/kg

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