Enunciado

10- Ar, a 500   K e 500   k P a , é expandido até 100   k P a em dois equipamentos. O primeiro equipamento é uma válvula de controle (restrição) e o segundo é uma turbina. Qual o equipamento descarrega o ar a temperatura mais alta? Por que?

Passo 1

Para fins práticos consideraremos o ar um gás ideal (e não teríamos erros consideráveis ao fazer isso)

Então em um esmagamento não teríamos nenhuma variação de entalpia então para um gás ideal

d h = c p d T

A variação de temperatura também seria nula, portanto, a temperatura no descarregamento seria o mesmo na entrada

Passo 2

Já em uma turbina (pela tabela 6.1 da sexta edição desse livro) vemos que a turbina consome vapor ou gás e produz trabalho no eixo

Desculpa pela imagem em espanhol, mas é uma boa imagem que mostra que uma boa parcela de calor do ar é perdida para fazer com que haja trabalho, ocasionando em uma menor temperatura na saída

Então a temperatura na saída da restrição é maior do que na turbina caso os dois tenham uma entrada de ar

Resposta

S a í d a   d a   r e s t r i ç ã o   t e m   u m a   t e m p e r a t u r a   m a i o r

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