A potência no eixo de um motor diesel estacionário e de grande porte é 15 M W no ponto de operação onde a eficiência térmica é igual a 40 % . Os gases de combustão, que podem ser considerados como ar puro, são descarregados do motor a 800K e o motor aspira ar da atmosfera a 290K . Determine a vazão de ar sabendo que a potência consumida no aquecimento do ar é igual a metade do calor rejeitado pelo motor. A entalpia associada ao escoamento de gases de combustão pode ser utilizada para algum fim?

Enunciado

Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 7.Problemas - Ex. 15

A potência no eixo de um motor diesel estacionário e de grande porte é no ponto de operação onde a eficiência térmica é igual a . Os gases de combustão, que podem ser considerados como ar puro, são descarregados do motor a e o motor aspira ar da atmosfera a . Determine a vazão de ar sabendo que a potência consumida no aquecimento do ar é igual a metade do calor rejeitado pelo motor. A entalpia associada ao escoamento de gases de combustão pode ser utilizada para algum fim?

Passo 1

Fala pessoal, beleza? Bora resolver mais uma comigo?

Galera temos um motor a diesel estacionário operando, temos que determinar se entalpia associada ao escoamento, ou seja, o fluxo de massa do ar saindo da combustão.

Para este calculo teremos que calcular o fluxo de calor para o segundo reservatório, . Por meio da equação da energia:

Só que para utilizamos está equação vamos ter que determinar o nosso calor da fonte de alta temperatura, para a eficiência dada.

Passo 2

Para determinar a fonte e calor de alta temperatura, vamos utilizar a fórmula para máquina térmica:

Isolando o calor de alta temperatura:

Passo 3

Com o calor de alta temperatura encontrado, vamos aplicar a equação da energia:

Isolando o calor de rejeição:

Passo 4

Calor rejeitado determinado, temos que o fluxo de exaustor é definido por:

Olhando na tabela A.7 podemos encontrar a entalpia do ar de cada temperatura, isolando o fluxo de massa, temos:

Substituindo valores:

É isso galera, valeu!

Resposta

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