Uma turbina adiabática a gás é alimentada com ar, inicialmente a 1,5 MPa e 600ºC, e posteriormente saindo a 125 kPa e 140ºC. As áreas de seções tra...

Para calcular a vazão mássica de ar ao longo da turbina, podemos usar a equação da continuidade, que relaciona a vazão mássica com a velocidade média e a área da seção transversal: Q = ρ * A * V Onde: Q é a vazão mássica (kg/s) ρ é a densidade do ar (kg/m³) A é a área da seção transversal (m²) V é a velocidade média do ar (m/s) Primeiro, vamos calcular a densidade do ar na entrada e na saída da turbina. Podemos usar a equação do gás ideal: ρ = P / (R * T) Onde: P é a pressão (Pa) R é a constante específica do ar (kJ/kg.K) T é a temperatura (K) Na entrada da turbina: P1 = 1,5 MPa = 1,5 * 10^6 Pa T1 = 600ºC = 600 + 273 = 873 K ρ1 = P1 / (Rar * T1) Na saída da turbina: P2 = 125 kPa = 125 * 10^3 Pa T2 = 140ºC = 140 + 273 = 413 K ρ2 = P2 / (Rar * T2) Agora, podemos calcular a vazão mássica na entrada e na saída da turbina: Q1 = ρ1 * A1 * V1 Q2 = ρ2 * A2 * V2 Onde: A1 é a área da seção transversal de entrada (0,30 m²) A2 é a área da seção transversal de saída (1,10 m²) V1 é a velocidade média de ar na entrada (60 m/s) Por fim, a potência produzida pela turbina pode ser calculada usando a equação: Potência = Q * (h1 - h2) Onde: h1 é a entalpia específica do ar na entrada (kJ/kg) h2 é a entalpia específica do ar na saída (kJ/kg) Lembrando que a entalpia específica pode ser calculada usando a seguinte equação: h = cp * T Onde: cp é o calor específico do ar a pressão constante (kJ/kg.K) T é a temperatura (K) Espero ter ajudado!