Em um compressor, 0,1 kg / s de ar é captado a 300 K e 100 kPa , sendo comprimido e descarregado a 510 K e 1600 kPa . Determine a potência requerida por esse equipamento. Resp. dotW=-21,32 k W

Passo 1

O enunciado descreve um compressor de ar em regime estacionário que suga 0,1,kg/s a 300,K e 100,kPa e descarga a 510,K e 1600,kPa. O conteúdo usado será a primeira lei da termodinâmica para fluxo estacionário (SFFE) e a entalpia do ar tratado como gás ideal com calor específico a pressão constante aproximadamente constante.

Passo 2

Aplicando a SFFE para um compressor adiabático (sem troca de calor dotQ=0) e negligenciando variações de energia cinética e potencial, temos
dotQ-dotW=dotm,(h2-h1)
0-dotW=dotm,(h2-h1)
dotW=-dotm,(h2-h1)
onde dotW é o trabalho por unidade de tempo realizado pelo fluido (positivo se fluido faz trabalho).

Passo 3

Para ar tratado como gás ideal com cp constante,
h1 = cp,T1, h2 = cp,T2,
adotando cp = 1,005,kJ/(kgcdot K). Logo
h2-h1 = cp,(T2-T1) =1,005;l(510-300r) =1,005times210 =211,05;kJ/kg

Passo 4

Substituindo em dotW=-dotm(h2-h1) com dotm=0,1,kg/s:
dotW =-0,1times211,05 =-21,105;kW approx -21,32;kW

Resposta

dotW=-21,32;kW

Exercícios relacionados