Exercício de Termodinâmica I 294

Prévia do material em texto

Entropia Eq.9.8:
Volumes de controle separados em 
torno do compressor e do bocal. Para 
compressor ideal temos 
entrada: 1 e saída: 2
Propriedades Tabela A.5 ar: CPo = 1,004 kJ/kg K, R = 0,287 kJ/kg K, k = 1,4
ÿ ÿwC = CPo(T2 – T1) = 1,004 (430,9 – 290) = 141,46 kJ/kg
O bocal ideal então se expande de volta para P1 (constante s), então o estado 3 é igual ao 
estado 1. A equação da energia não tem trabalho, mas sim energia cinética e fornece:
Solução:
9h37
2
Energia Eq.6.13:
1=3
-C
O ar a 100 kPa, 17°C é comprimido até 400 kPa, após o que é expandido através de um bocal de 
volta para a atmosfera. O compressor e o bocal são reversíveis e a energia adiabática 
e cinética que entra e sai do compressor pode ser desprezada. Encontre o trabalho do 
compressor e sua temperatura de saída e encontre a velocidade de saída do bocal.
h1 + 0 = wC + h2;
0,2857 = 430,9 K
Sonntag, Borgnakke e van Wylen
=> T2 = T1( P2/P1)
O processo fornece a constante s (isentrópica) que com CPo constante fornece a Eq.8.32
k = 290 (400/100)
ÿ V3 = 2×141460 = 531,9m/s
- wC = h2 - h1 , s2 = s1
1
Adiabático: q = 0.
2V2 = h2 - h1 = -wC = 141 460 J/kg (lembre-se da conversão para J)
Reversível: sgen = 0
T
P
2
é1
P
1
k-1
s1 + 0/T + 0 = s2
O estado estacionário processa vários dispositivos e ciclos
1
2
Machine Translated by Google
2
= 0, s2 = s1 = 7,9487 = sf2 + x sfg2
T
Peso
geração
Continuidade Eq.6.11: Estável
geração
1
Sonntag, Borgnakke e van Wylen
ÿ x2,s = (s1 - sf2)/sfg2 = (7,9487 - 0,6492)/7,501 = 0,9731 ÿ h2,s = hf2 + x 
hfg2 = 191,8 + 0,9731× 2392,8 = 2520,35 kJ/kg
= m.
Entropia Eq.9.8: s2 = s1 + sT
P. = m. q = 0,1074 × (-2328,5) =
2
Uma pequena turbina fornece 150 kW e é alimentada com vapor a 700°C, 2 MPa. A exaustão passa por um 
trocador de calor onde a pressão é de 10 kPa e sai como líquido saturado. A turbina é reversível e adiabática. 
Encontre o trabalho específico da turbina e a transferência de calor no trocador de calor.
= m.
h1 = 3.917,45 kJ/kg, s1 = 7,9487 kJ/kg K
m. = W. / wT,s = 150/1397 = 0,1074 kg/s Trocador de
calor:
9.3, Eq.9.18
2
geração
1
1
s3 = s2 + ÿÿ dq/T + ela
P
é
3
-Q
1
=> 2 fases saturadas na Tabela B.1.2
Entropia Eq.9.8:
Turbina: Energia Eq.6.13: wT = h1 ÿ h2
m.
Estado 3: P = 10 kPa, s2 <sg
q = h3 ÿ h2,s = 191,83 - 2520,35 = -2328,5 kJ/kg
3
9.38
= m.
A explicação para o prazo 
de trabalho está na Seção.
Estado de entrada: Tabela B.1.3
wT,s = h1 ÿ h2,s = 1397,05 kJ/kg
3
3
Solução:
Turbina ideal sT
q = h3 ÿ h2 ,
- 250 kW
v
2
Energia Eq.6.13:
Machine Translated by Google