Enunciado
Termodinâmica - Sonntag, R.E. e Borgnakke, C. -Fundamentos da Termodinâmica- Ed: 1º - Capítulo 11.Problemas - Ex. 39
Repita o problema 11.37, mas considere que o compressor tem um rendimento isoentrópico de e a turbina um rendimento isoentrópico de .
Passo 1
Fala, galera! Vamos resolver essa questão.
Galera, vamos começar analisando nosso ciclo:
Aqui nós temos, nossa temperatura mínima:
E nossa temperatura máxima:
Além disso, temos a razão entre as pressões:
Passo 2
Beleza, galera. Nós sabemos que o processo é isentrópico, ou seja,
Dessa forma, podemos utilizar a relação das temperaturas:
Substituindo os valores:
Vamos utilizar a constante para calcular o trabalho do compressor:
Para o compressor real:
E então, nós podemos encontrar a temperatura através da equação:
Passo 3
Vamos usar novamente a relação de entropia constante, para a expansão adiabática reversível na turbina ideal:
Logo,
Substituindo os valores:
E o trabalho na turbina será:
Considerando o rendimento, o trabalho real da turbina será:
Encontrando a temperatura através da equação:
Portanto, o trabalho líquido do ciclo será:
Passo 4
Agora vamos considerar o fluxo máximo para calcular a potência na turbina e no compressor:
E a relação de potência entre turbina e compressor será:
A energia que entra é dada por:
E seu rendimento:
E concluímos o exercício! 😉