Ar é admitido em um compressor operando em regime permanente a 300 K, 1 bar, sendo comprimido adiabaticamente até 1,5 bar. A potência de entrada vale 42 kJ por kg de ar em escoamento. Empregando o modelo de gás ideal com , para o ar, determine para o compressor, (a) a taxa de geração de entropia, em kJ/K por kg de ar em escoamento, e (b) a eficiência isentrópica do compressor. Despreze os efeitos das energias cinética e potencial.
Passo 1
Bora lá, galera!
Da tabela A-22, vamos pegar uns dados do ar, assim, teremos:
Realizando o balanço de energia já considerando o que foi dito no enunciado, teremos:
Substituindo nossos dados, conseguiremos encontrar , veja só:
Com esse valor de , vamos voltar na tabela A-22 e buscar a temperatura e também , note que vamos precisar interpolar, assim, encontraremos:
Belê. Cara, a gente consegue encontrar a nossa temperatura no final da compressão, , isso pela seguinte forma:
Tranquilinho, tranquilinho! Com essa temperatura, vamos lá na tabela A-22, isso, novamente! Lá vamos encontrar por interpolação, teremos:
Passo 2
Pelo balanço de entropia, chegaremos em:
Tendo , e substituindo os dados que já temos, teremos:
Passo 3
Show! Queremos a eficiência isentrópica do compressor, ela é dada lindamente por:
Substituindo tudo,
Resposta
- 0,0146 kJ/kgK
- 88,23%