Enunciado

Uma turbina recebe ar a 1500   K e 1000   k P a , e expande o ar até 100   k P a . A turbina tem um rendimento isoentrópico de 85 % . Determine a temperatura real de saída do ar da turbina e o aumento de entropia por unidade de massa na turbina real.

Passo 1

Fala, galera! Vamos resolver essa questão.

Como o processo é adiabático reversível, temos que a variação de entropia é zero:

∆ s = 0

Logo,

0 = s T 2 0 - s T 1 0 - R ln ⁡ P 2 P 1

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

s T 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 essa entalpia:

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

T 2 ' = 951,02   K

E concluímos o exercício! 😉

Resposta

T 2 ' = 951,02   K

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