Enunciado

41 Uma turbina adiabática é alimentada com uma msitura de CO2, H2O e N2 a 1000 K e 500 kPa. A composição da msitura, na base molar, é: 10% de CO2, 10% de H2O e 80% de N2. A vazão, na seção de aliemtnação da turbina , é igual a 2 m3/s. A pressão e a temperatura da mistura na seção de descarga da turbina são iguais a 100 kOa e 700 K. Determine a potência fornecida pela turbina admitindo que os calores específicos dos gases são cosntantes. Utilize os valores indicados na Tab. A.5.

Passo 1

Eaiii... vamos lá?

Nessa questão vamos usar a equação da energia:

W ˙ = m ˙ h 1 - h 2

W ˙ = n ˙ h - 1 - h - 2

W ˙ = n ˙ C - P m i s t T 1 - T 2

Da equação pro C - P da mistura:

C - P m i s t = ∑ y i M i C P i

E da lei dos gases:

P V = n R - T

P V ˙ = n ˙ R - T

Passo 2

Vamos começar calculando a vazão molar:

P V ˙ = n ˙ R - T

500 × 2 = n ˙ × 8,3145 × 1000

n ˙ = 0,1203   k m o l / s

Calculando o C P :

C - P m i s t = ∑ y i M i C P i

C - P m i s t = 0,1 × 44,01 × 0,842 + 0,1 × 18,015 × 1,872 + 0,8 × 28,013 × 1,042

C - P m i s t = 30,43   k J / k m o l K

E calculando a potência:

W ˙ = n ˙ C - P m i s t T 1 - T 2

W ˙ = 0,1203 × 30,43 × 1000 - 700

W ˙ = 1098   k W

Acabamoooos. Next?

Resposta

W ˙ = 1098   k W

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