Questão 1:

Um ciclo Brayton ideal tem a pressão e a temperatura do ar que entra no compressor iguais a 100 kPa e 290 K e a relação de pressão do compressor igual a 15 para 1. Utilizando propriedades do ar frio, determine a transferência de calor específica e o trabalho líquido específico produzido.

Passo 1

O enunciado descreve um ciclo Brayton (ideal) com ponto 1 na entrada do compressor a P1 = 100:kPa, T1 = 290:K e razão de pressão do compressor pic = 15. Pede-se a transferência de calor específica e o trabalho líquido específico produzidos pelo ciclo, usando propriedades do “ar frio” (isto é, assumindo cp e gamma constantes).

Passo 2

Para determinar numericamente a transferência de calor específica (isto é, qrm in = cp,(T3-T2)) e o trabalho líquido específico ( wrm net = wt - wc), é necessário conhecer a temperatura de entrada da turbina T3 (ou, alternativamente, o calor fornecido) e então calcular T2 pela compressão isentrópica
T2 = T1;pic^(gamma-1)/gamma
Sem o valor de T3 (ou outra informação equivalente sobre a etapa de aquecimento), não há dados suficientes para obter valores numéricos de qrm in e wrm net.

Resposta

Não é possível calcular numericamente a transferência de calor específica nem o trabalho líquido específico porque falta a temperatura de entrada na turbina T3 (ou outra informação sobre o quanto de calor foi adicionado).

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