Exercício de Termodinâmica Básica 77

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6.107
= h2 – h1 = 800,28 – 260,32 = 539,36 kJ/kg wc na 
equação de energia para a turbina dá
½V2 _
Um motor a jato moderno tem uma temperatura após a combustão de cerca de 1.500 K a 3.200 kPa ao 
entrar na seção da turbina, consulte o estado 3 Fig. P.6.107. A entrada do compressor é 80 kPa, 260 K no 
estado 1 e a saída no estado 2 é 3300 kPa, 780 K; o estado de saída da turbina 4 no bocal é 400 kPa, 900 
K e o estado de saída do bocal 5 é 80 kPa, 640 K.
wT = h3 – h4 = 1635,80 – 933,15 = 702,65 kJ/kg
Despreze qualquer transferência de calor e despreze a energia cinética, exceto fora do bocal. Encontre os 
termos de trabalho específicos do compressor e da turbina e a velocidade de saída do bocal.
= h4 - h5 = 933,15 – 649,53 = 283,62 kJ/kg
A equação de energia para o bico dá
V5 = [2( h4 – h5) ]
Solução: O 
compressor, a turbina e o bocal são todos dispositivos de fluxo único em estado estacionário e 
são adiabáticos.
Sonntag, Borgnakke e van Wylen
1/2 
= 753 m/s
Usaremos as propriedades do ar da tabela A.7.1: h1 = 
260,32, h2 = 800,28, h3 = 1635,80, h4 = 933,15, h5 = 649,53 kJ/kg A equação de energia para 
o compressor fornece
= (2×283,62×1000)
5
h4 = h5 + ½ V2
1/2
5
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= 63,885 – 808,795 + 276
– 468,9kJ
A equação da energia agora dá
mi = (m2 - m1)AR = 16,96 - 5,94 = 11,02 kg
=
Continuidade Eq.6.15:
RT1
500 × 1
= 16,96kg
= m1(u2 - u1) + mi (u2 - ui - RTi ) + mSTCST(T2 – T1)
Sonntag, Borgnakke e van Wylen
Energia Eq.6.16: (m2u2 - m1u1)AR + mST(u2 - u1)ST = mi hi + 1Q2
1500 × 1
Um tanque de aço rígido de 1 m3 e 40 kg contém ar a 500 kPa, e tanto o tanque quanto o ar estão 
a 20°C. O tanque está conectado a uma linha que flui ar a 2 MPa, 20°C. A válvula é aberta, 
permitindo que o ar flua para dentro do tanque até que a pressão atinja 1,5 MPa e então seja 
fechada. Suponha que o ar e o tanque estejam sempre na mesma temperatura e que a 
temperatura final seja 35°C. Encontre a massa de ar final e a transferência de calor.
=
1Q2 = (m2u2 - m1u1)AR + mST(u2 - u1)ST - mi oi
= 5,94 × 0,717(35 – 20) + 11,02[0,717(35 – 20) – 0,287× 293,2]
+ 40 × 0,46(35 – 20)
6.108
= 5,94kg0,287 × 293,2
0,287 × 308,2
=
RT2
ÿ m1Cv(T2 – T1) + mi [Cv(T2 – Ti ) - RTi ] + mSTCST(T2 – T1)
Volume de controle: Ar e tanque de aço.
Solução:
=
=
Processos transitórios
m1 AR
P1V
m2 - m1 = mi
P2V
m2 AR
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