Nitrogênio (N) entra em um compressor operando em regime estacionário a 15 MPa e 300 K e sai a 8 MPa e 500 K. Se o trabalho requerido na entrada é de 240 k por kg de nitrogênio cam escoamento, determine a transferência de calor, em kJ por kg de nitrogênio que escoa. Despreze os efeitos de energia cinética e potencial.

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 = 1 / 28,01 * [ ( 14,581 - 8723 ) - ( 8,314 * 126 ) * ( 0,09 - 0,12 ) ] = 210,3   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 = - 240 + 210,3 = - 29,7   k J / k g

Resposta

a) 210,3 kJ/kg

b) -29,7 kJ/kg

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