Enunciado

A temperatura na entrada de um compressor de um ciclo ideal de ar-padrão Brayton é T 1 e a temperatura na entrada da turbina é T 3 . Utilizando uma análise de ar-padrão frio, mostre que a temperatura T 2 na saída do compressor que maximiza o trabalho líquido desenvolvido por unidade de massa de ar em escoamento é T 2 = T 1 T 3 1 / 2 .

Passo 1

Fala pessoaaal! Como vocês estão? Bora pra mais uma questãozinha massa!

Pra começar, vamos assumir que o calor é uma constante específica.

Da solução do exemplo 9.5, temos que a relação entre eficiência térmica e massa se dá por:

P 2 P 1 max ⁡ t r a b = T 3 T 1 k 2 ( k - 1 )

Além disso, pra compressão isotrópica, temos que:

P 2 P 1 = T 2 T 1 k k - 1

Relacionando essas duas equações temos que:

T 2 T 1 = T 3 T 1 1 / 2

Ou seja:

T 2 = T 1 ∙ T 3 1 / 2

Resposta

T 2 = T 1 ∙ T 3 1 / 2

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