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Enunciado

Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 62

Vapor de água a 6   M P a e 400   ° C e estrangulado para uma pressão de 2   M P a . Determine a diminuicao da exergia do vapor durante esse processo. Considere que a vizinhança esta a 25 ° C .

Passo 1

Temos vapor de água sendo estrangulado e precisamos determinar a diminuição da exergia neste processo.

Assumindo que este processo está em regime permanente, pois, não há mudanças com tempo. A variação da energia cinética e potencial são desconsideradas. Transferência de calor serão desconsideradas.

Temos as condições de entrada como:

P 1 = 6   M P a

T 1 = 400 ° C

Olhando nas tabelas A-4 e A-6, temos:

h 1 = 3178,3   k J / k g

s 1 = 6,5432   k J / k g ∙ K

Para saída:

P 2 = 2   M P a

h 2 = h 1

s 2 = 7,0225   k J / k g ∙ K  

Para determinarmos a diminuição da exergia teremos que fazer a diferença entre o fluxo de exergia de entrada e de saída.

Passo 2

Considerando o que foi enunciado no passo 1, temos:

D i m i n u i ç ã o   d a   e x e r g i a = ψ 1 - ψ 2

= - Δ h - Δ k e - Δ p e - T 0 s 1 - s 2

Perceba que Δ h ,   Δ k e   e   Δ p e serão iguais a zero. Portanto, nossa equação ficará o seguinte:

= T 0 s 1 - s 2

= 298 ∙ 7,0225 - 6,5432

D i m i n u i ç ã o   d a   e x e r g i a = 143   k J / k g

Resposta

D i m i n u i ç ã o   d a   e x e r g i a = 143   k J / k g

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