Exercício de Termodinâmica I 239

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400 
- 0,5 × 300 × 0,287 × ln = 69,3 kW 2000
Q e
Da equação de energia obtemos
e
.
Sonntag, Borgnakke e van Wylen
v
si + Q. /T + m. sgen = m.
P
Eq. de Entropia: m 
Processo:
Um expansor recebe 0,5 kg/s de ar a 2.000 kPa, 300 K com um estado de saída de 400 kPa, 300 K. 
Suponha que o processo seja reversível e isotérmico. Encontre as taxas de transferência de calor e 
trabalho desprezando as mudanças de energia cinética e potencial.
T eu
Expansor CV, fluxo único e constante.
Pe 
Q. = Tm. (se – si) = –m. TR em Pi
Equação de energia: m
=
e
C. = m. (oi – ele) + Q. = Q. = 69,3 kW
.
é
9h33
T é constante e sgen = 0 O gás 
ideal e isotérmico dá uma mudança na entropia pela Eq. 8.24, então podemos resolver a 
transferência de calor
eu
Wexp
se
Solução:
eu
oi + Q. = m. ele + W.
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e
ÿ800
a) Tabela A.7:
Turbina de ar CV.
ÿ Te = 706 K, ele = 719,9 kJ/kg
Sonntag, Borgnakke e van Wylen
w = oi - ele = 557,9 kJ/kg
.
= 1200
C
O ar entra em uma turbina a 800 kPa, 1.200 K, e se expande em um processo adiabático 
reversível até 100 kPa. Calcule a temperatura de saída e o trabalho produzido por 
quilograma de ar, usando 
as tabelas de gases ideais, Tabela 
A.7 Calor específico constante, valor a 300 K da tabela A.5
100ÿ
=s
ÿ
= 662,1K
ÿ = 7,7492 kJ/kg K
b.
Entropia Eq.9.8: se = si
ÿ
w = CPo(Ti - Te) = 1,004(1200 - 662,1) = 539,8 kJ/kg
ar
ÿ ÿ
+ Rln( 800
= 8,34596 kJ/kg K
Interpolar em A.7.1
9h34
Adiabático: q = 0, reversível: sgen = 0 
Energia Eq.6.13: wT = hi ÿ he ,
b) Tabela A.5: CPo = 1,004 kJ/kg K, R = 0,287 kJ/kg K, k = 1,4, então da Eq.8.32
O processo da constante é escrito na Eq.8.28 como ÿ
ÿs
Turbina
a.
) = 8,34596 + 0,287 lnÿ ÿ
100ÿ
Te = Ti (Pe/Pi )
Solução:
ÿPi
ó Educaçao Fisica
oi = 1277,8 kJ/kg, então
ó
eu
k
Ti
Ti
k-1
0,286
Te
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