Exercícios Resolvidos de Compressores e Bombas

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Enunciado

Uma bomba consome 5   k W de energia para bombear 10   k g / s de água. Determine a variação da entalpia específica da água, considerando que ela escoa em regime permanente através da bomba.

Passo 1

O exercício pede para a gente calcular a variação de entalpia específica da água h s - h e que passa pela bomba. A figura baixo mostra todos os dados fornecidos pelo enunciado para calcular esse valor.

m ˙ e e m ˙ s são as vazões mássicas da água entrando e saindo da bomba respectivamente. W ˙ é a potência que a bomba consome para funcionar. Atenção, apesar do enunciado dar um valor positivo para essa potência, ela é negativa! Ela é negativa, porque a bomba está sofrendo trabalho. Por uma convenção de sinais, quando um equipamento sofre trabalho, o valor do trabalho e da potência são negativos.

S e   o   e q u i p a m e n t o   s o f r e   t r a b a l h o       ⟶       W ˙ < 0

Agora que sabemos o que os dados significam, vamos aprender a calcular h s - h e .

Passo 2

h s - h e é calculado a partir da primeira lei usada em uma bomba em regime permanente.

m ˙ e ⋅ h e = W ˙ + m ˙ s ⋅ h s

Como m ˙ e e m ˙ s , nós podemos colocar qualquer uma dessas vazões em evidência.

m ˙ e ⋅ h s - h e = - W ˙       ⟹       h s - h e = - W ˙ m ˙ e

Vamos iniciar as contas no próximo passo!

Passo 3

h s - h e = - W ˙ m ˙ e       ⟹       h s - h e = - - 5 10       ⟹       h s - h e = 0,5   k J k g

Resposta

h s - h e = 0,5   k J k g

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