Um sistema industrial opera com ar como fluido de trabalho e é composto pelos seguintes quatro dispositivos( 6,0 ):
- Compressor adiabático
- Câmara de mistura
- Turbina adiabática
- Válvula de expansão (
)
O sistema opera em regime permanente, e as variações de energia cinética e potencial são desprezíveis, exceto quando indicado. O ar pode ser tratado como gás ideal com calor específico médio constante.
A seguir estão descritas as propriedades conhecidas do fluido:
- No ponto 1, o ar entra no compressor a
, com entalpia de
e vazão mássica de
.
Passo 1
O sistema em questão é um ciclo termodinâmico industrial em regime permanente, composto por compressor adiabático (1→2), câmara de mistura (2+5→3), turbina adiabática (3→4) e válvula de expansão (4→6). Para resolvê-lo, usaríamos balanços de massa (especialmente na mistura) e de energia para cada dispositivo, considerando entalpias específicas, efeitos adiabáticos e vazões mássicas.
Passo 2
Para aplicar esses balanços, precisamos conhecer as propriedades (pressão, temperatura ou entalpia) em todos os estados (2, 3, 4, 5 e 6) e, se for o caso, as eficiências do compressor e da turbina. Até agora, só temos os dados do ponto 1.
Resposta
Não há dados suficientes (faltam propriedades nos pontos 2, 3, 4, 5 e 6 ou eficiências) para formular e resolver os balanços de massa e energia de cada componente.