Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 127
Os turbo-compressores para motores de combustão interna são utilizados para elevar a massa específica do ar que é utilizado pelos motores. Assim, é possível aumentar o fluxo de combustível a ser queimado, o que provoca um aumento da potência do motor. Considere que de ar ambiente e ) sejam aspirados por um compressor que apresenta eficiência isoentrópica de e que este consuma . Admitindo que os compressores ideal e real apresentem a mesma pressão de saída, determine o trabalho específico ideal e verifique se a pressão do ar na saída do compressor é . Determine, também, o aumento percentual da massa específica do ar que entra no motor e a geração de entropia no processo.
Passo 1
Opa, tudo bem?
Vamos juntos resolver essa questão, então vem comigo!
Vamos começar o problema expondo algumas coisas sobre ele.
Pela continuidade, temos:
Temos , calculando :
.
Calculando :
Da equação de energia para esse processo, sendo ele adiabático, temos:
E a equação de entropia então:
Passo 2
Determinando o trabalho específico ideal:
Como:
Temos:
Do mesmo modo:
Passo 3
Verificando se a pressão do ar na saída do compressor é .
Temos para o processo que:
Aplicando exponencial:
Na Tabela A.7, obtemos:
Temos que calcular a temperatura de saída para obter suas propriedades:
Na Tabela:
Substituindo na equação:
Está bem próxima a dita!
Passo 4
Calculando o aumento percentual da massa específica do ar que entra no motor.
Para o motor real, temos:
Assim:
Na Tabela A.7:
Calculando o volume específico de saída:
Desse modo, temos:
Assim, temos um aumento de .
Passo 5
Calculando a geração de entropia no processo.
Ufa!
Demorou, mas chegamos ao fim!
Até a próxima questão!