3- O vapor saturado de amônia a 300 kPa é comprimido em um compressor adiabático até a pressão de 1500 kPa e temperatura de
. Admita regime permanente e determine o trabalho específco de compressão, a geração de entropia por quilo grama de amônia comprimida e a efciência isotrópica.
Passo 1
O enunciado trata de vapor saturado de amônia em regime permanente, comprimido adiabaticamente de
(estado 1) até
e
(estado 2). Precisaremos de tabelas de propriedades da amônia para encontrar entalpia
e entropia
em cada estado, além de calcular o estado isentrópico 2s a
e
. Com isso determinaremos:
- Trabalho específico de compressão
. - Geração de entropia por quilograma
. - Eficiência isotrópica
.
Passo 2
Determine as propriedades no estado 1 (saturado vapor a
):
Pela tabela de amônia saturada, em temos
Pela tabela de amônia saturada, em
Passo 3
Determine as propriedades no estado 2 (superaquecido a
,
):
Pela tabela de amônia superaquecida, em e
encontra-se
Pela tabela de amônia superaquecida, em
Passo 4
Cálculo do trabalho específico de compressão (entrada de trabalho, sinal positivo):
Passo 5
Cálculo da geração de entropia por quilo de amônia (admissão adiabática, logo
):
Passo 6
Cálculo do estado isentrópico 2s:
Para um processo isentrópico de 1→2s em com
, a tabela de superaquecido dá
Para um processo isentrópico de 1→2s em
Logo o trabalho isentrópico é
E a eficiência isotrópica do compressor é
Resposta
Trabalho específico de compressão:
Geração de entropia:
Eficiência isotrópica:
Geração de entropia:
Eficiência isotrópica: