Dióxido de carbono gasoso entra em um compressor resfriado a água
Dióxido de carbono gasoso entra em um compressor resfriado a água, nas condições iniciais P1=15 psia e T1=50°F, e é descarregado nas condições P2=520 psia e T2=200°F. O CO2 alimentado escoa através de um tubo com 4 polegadas de diâmetro, a uma velocidade de 20 ft/s, e é descarregado em um tubo de 1 polegada. O trabalho de eixo fornecido ao compressor é igual a 5360 BTU/mol. Qual é a taxa de transferência de calor saindo do compressor em BTU/hr ? ( Dados: H1=307 BTU/lbm , H2=330 BTU/lbm , V1=9,25 ft3 /lbm , V2=0,28 ft3 /lbm).
💡 2 Respostas
Especialistas PD
Para realizar este cálculo, devemos utilizar os conhecimentos sobre 1ª Lei da Termodinâmica para volumes de controle, com:
\(Q - W = m_s.h_s-m_e.h_e\)
Desconsiderando-se as variações de energia cinética e potencial gravitacional.
O cálculo da vazão mássica na entrada será de:
\(m_e = Q_e.\rho_e = {Q_e \over v_e} ={V_e.A_e \over v_e}\\ m_e = {20*\pi*(0.083*4)^2 \over 9.25} = 0.7486\)
A vazão na saída será de:
\(m_s = Q_e.\rho_s = {Q_e \over v_s} \\ m_s = {20*\pi*(0.083*4)^2 \over 0.28} = 24.73\)
Resposta: Aplicando a 1ª Lei, teremos:
\(Q = 5360+24.73*330-0.7486*.307\\ Q = 13750.72\)
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