Enunciado
Termodinâmica - Moran e Shapiro - Princípios de Termodinâmica para Engenharia- Ed: 7º - Capítulo 6.Problemas - Ex. 152
Ar é admitido em um compressor operando em regime permanente a 1 atm, 520°R(15,7°C),s endo comprimido adiabaticamente até 3 atm. A eficiência isentrópica do compressor é de 80%. Empregando o modelo de gás ideal com , para o ar, determine para o compressor, (a) a potência de entrada, em Btu por lb de ar em escoamento, e (b) a quantidade de entropia gerada, em Btu/°R por lb de ar em escoamento. Despreze os efeitos das energias cinética e potencial.
Passo 1
Simbora lá!
Aplicando o balanço de energia para um processo adiabático, desprezando energia cinética e potencial, teremos:
Na tabela de propriedades do gás no apêndice do livro, encontraremos:
Para encontrar a pressão relativa em 2, teremos:
Indo na mesma tebela, realizando uma interpolação e com o valor de , encontraremos que:
A eficiência isentrópica do compressor é dada por:
Substituindo o que temos,
Assim, teremos o trabalho sendo:
O sinal negativo representa o trabalho fornecido ao compressor!
Passo 2
Pelo balanço de entropia, teremos:
Com , podemos ir na tabela de propriedades do gás e por interpolação encontrar que
Temos que assim, substituindo,
Resposta
- 57,413 Btu/lb
- 0,01547 Btu/lbR