Ar entra em uma turbina adiabática a
e
e sai a 100 kPa e
. Dado
, determine a potência dessa turbina, em MW, considerando o calor específico constante.
R.:
R.:
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a pergunta está pedindo. Temos uma turbina adiabática onde o ar entra com uma vazão de massa de
, uma pressão de
e uma temperatura de
. Ele sai com uma pressão de
e uma temperatura de
. Queremos descobrir qual é a potência dessa turbina em megawatts (MW). Para isso, vamos precisar usar a fórmula da potência em processos adiabáticos e o conceito de calor específico à pressão constante (
).
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que em um processo adiabático, não há troca de calor com o ambiente. Então, a variação de energia interna está relacionada ao trabalho realizado. A potência da turbina pode ser calculada usando a equação:
Onde:
-
é a potência da turbina -
é a vazão de massa -
é o calor específico à pressão constante -
e são as temperaturas de entrada e saída
Passo 3
Vamos agora identificar os valores que já temos:
- Vazão de massa,
- Calor específico,
- Temperatura de entrada,
- Temperatura de saída,
Passo 4
Precisamos ter certeza de que as temperaturas estão na mesma unidade. No caso, como vamos calcular a diferença de temperaturas, não precisa converter para Kelvin, porque a diferença é a mesma em ambas as escalas.
Então:
Passo 5
Agora, vou substituir os valores na fórmula da potência:
Passo 6
Fazendo a multiplicação:
Passo 7
Para converter de quilowatts para megawatts, dividimos por 1000:
Resposta
A potência da turbina é de aproximadamente
.