Uma turbina é alimentada com um escoamento de ar a 1500   K e 1   M P a . A pressão na seção de descarga do equipamento é 100   k P a e a eficiência isoentrópica da turbina igual a 0,85 . Determine a temperatura na seção de descarga da turbina e o aumento na entropia específica no escoamento através da turbina.

Passo 1

Oi pessoal, tudo bem? Vou te ajudar com essa questão!

Como o processo é adiabático reversível, temos que:

∆ s = 0

Logo:

0 = s 2 0 - s 1 0 - R log ⁡ p 2 p 1

s 2 0 = 8,61208 + 0,287 log ⁡ 100 1000

s 2 0 = 7,9512   k J / k g K

Para esta condição, temos os seguintes dados tabelados:

T 2 = 849,40   K

h 2 = 876,74   k J / k g

A eficiência isentrópica da turbina será:

η T = w T r e a l w T i d e a l

Que pode ser modelada como:

η T = h 1 - h 2 ' h 1 - h 2

Portanto:

0,85 = 1635,8 - h 2 ' 1635,8 - 876,74

h 2 ' = 990,599   k J / k g

Podemos interpolar a temperatura de saída para este valor de temperatura:

T 2 ' = 950 + 1000 - 950 990,599 - 989,44 1046,22 - 989,44

T 2 ' = 951,02   K

Resposta

T 2 ' = 951,02   K

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