Exercício de Termodinâmica I 250

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11.186E
Início da compressão:
Um ciclo Ericsson padrão a ar possui um regenerador ideal conforme mostrado na Fig. P11.62.
wnet = ÿTH qH = 0,775 × 275 = 213,13 Btu/lbm qL = 
-wC = 275 - 213,13 = 61,88 Btu/lbm
Regenerador ideal:
O calor é fornecido a 1.800 F e o calor é rejeitado a 68 F. A pressão no início do processo de 
compressão isotérmica é de 10 lbf/in.2. O calor adicionado é de 275 Btu/lbm. Encontre 
o trabalho do compressor, o trabalho da turbina e a eficiência do ciclo.
wT = qH = 275 Btu/lbm
Identifique os estados 
Calor fornecido em alta temperatura T4 = T3 = 1.800 F = 2.349,7 R Calor 
rejeitado em baixa temperatura T1 = T2 = 68 F = 527,7 R P1 = 10 lbf/in2
Sonntag, Borgnakke e van Wylen
= 1 - TL/TH = 1 - 527,7/2349,7 = 0,775
2 q3 = -4 q1 ÿ qH = 3 q4 ÿ
ÿTH = ÿCARNOT TH.
1
2
4
3
P
4T
2
3
1
T
T
T
é
P
P
v
T
P
P
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ÿT = 188,96 = oi - ele,AC ÿ ele,AC = 371,6
53,34
11.187E
= 1,99765 Btu/lbm R, ses = si
Bico CV: oi = 371,6 Btu/lbm, então
) = 1,8352 lbm REm (14,735
= 371,6 - 291,3 = 80,3 Btu/lbm e,s
Turbina CV: oi = 560,588 Btu/lbm, então
ÿs
+ Rln (Pe/Pi ) = 1,8947 + 778
×
Solução:
= oi - h
Recuperar 1 Btu/lbm = 25.037 pés2 /s2
=s
Eq.9.30:
A eficiência isentrópica da turbina é de 85% e a eficiência do bocal é de 95%.
+ R ln (Pe/Pi ) = 1,99765 + ln (35/220) = 1,8716 778 lbmR
Eq.9.27:
Então da Eq.8.28
= (1/2)V
Tabela F.5 Tes = 1382 R, hes = 338,27 Btu/lbm, Eq. 
de energia: wT,s = hi - hes = 560,588 - 338,27 = 222,3 Btu/lbm
= 1,8947 Btu/lbm R, ses = si
Equação de energia:
= 1,8947 Btu/lbm RTe
= 1199,6 R, ele,s = 291,3 Btu/lbm
Sonntag, Borgnakke e van Wylen
Btu
Tabela F.5 ÿ T
ÿNOZ = 76,29 Btu/lbm
Então da Eq.8.28
=s
Tabela F.5 ÿ Te,AC = 1509 R, s
× 
e,s
Ve,AC = 2 × 25037 × 76,29 = 1954 pés/s
Encontre a temperatura de entrada do bocal e a velocidade de saída do bocal. Suponha que a 
energia cinética da turbina seja desprezível.
53,34
ÿs
(1/2)V
(1/2)Vé,AC
A turbina de um motor a jato recebe ar a 2.200 R, 220 lbf/in.2. Ele é exaurido para 
um bocal a 35 lbf/in.2, que por sua vez é exaurido para a atmosfera a 14,7 lbf/in.2.
Btuó
ó
Ti
ó
Ti
Tes
Tes
ó
ó
Ti
Ti
2 2
2
e,s
wT,AC = wT,s
e,s
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