Enunciado
Termodinâmica - Sonntag, R.E. e Borgnakke, C. -Fundamentos da Termodinâmica- Ed: 1º - Capítulo 11.Problemas - Ex. 47
A turbina em um motor a jato recebe ar a e . Ela descarrega o ar para um bocal a , que, por sua vez, o descarrega na atmosfera a . O rendimento isentrópico da turbina é de e o rendimento isentrópico do bocal é de . Determine a temperatura do ar na entrada do bocal e a velocidade na saída do bocal. Considere desprezível a energia cinética na saída da turbina.
Passo 1
Fala, galera! Vamos resolver essa questão.
Vamos começar analisando o volume de controle da turbina. Da tabela, temos:
Nosso processo é isentrópico, então:
E podemos escrever:
Com esse valor de entropia, conseguimos extrair da tabela A.7.1:
Então, o trabalho ideal na turbina é dado por:
Levando em conta o rendimento da turbina de , temos o trabalho real:
Mas, pela equação de energia:
Então,
E podemos encontrar na tabela:
Que é a temperatura do ar na entrada do bocal. E:
Passo 2
Agora vamos analisar o volume de controle do bocal, onde temos:
Que é o que sai da turbina. Dessa forma, podemos escrever:
Da Tabela A.7.1, temos:
Usando a equação de energia, vamos determinar a velocidade na saída do bocal:
Considerando que o rendimento isentrópico do bocal é de , temos:
Então, a velocidade é:
E concluímos o exercício. Valeu, galera! 😉