Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 107
Uma turbina adiabática, que apresenta eficiência isoentrópica igual a , é alimentada com ar a . A temperatura e a pressão na seção de descarga da turbina são iguais a e . Sabendo que a vazão de ar na seção de alimentação da turbina é , determine a pressão na seção de alimentação e a potência desta turbina.
Passo 1
Fala galera, beleza?
Aqui temos mais um problema de termodinâmica pra resolver, garanto que será fácil!
Bora lá!
Começamos o problema analisando as informações dadas.
Temos que o problema possuí uma vazão mássica constante, mas qual o valor dela? Vamos calculá-lo!
Para isso usaremos a equação dos gases ideais:
Possuímos:
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;
.
Pela Tabela A.5, para o ar, obtemos:
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;
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Substituindo os dados na equação:
Passo 2
Agora, analisando a equação de energia para esse processo, temos:
Considerando uma turbina ideal, temos que o sistema é isentrópico, ele consequentemente é adiabático e reversível, e desprezando as variações de energia cinética e potencial, temos que:
Modificando a equação:
O problema nos diz que o processo tem rendimento isoentrópico de , então:
Já temos tudo o que precisamos para acabar esse problema!
Passo 3
Calculando a pressão na seção de alimentação, lembrando que temos um gás ideal isentrópico, então:
Substituindo os dados:
Passo 4
Para finalizar, devemos calcular a potência desta turbina, então:
E assim, acabamos o problema!
Fácil né?
Até a próxima questão!