Enunciado
Termodinâmica - Moran e Shapiro - Princípios de Termodinâmica para Engenharia- Ed: 7º - Capítulo 6.Problemas - Ex. 149
Ar é admitido em um compressr operando em regime permanente a 290 K, 100 kPa, sendo comprimido adiabaticamente até um estado de saída de 420 K, 330 kPa. O ar é modelado como um gás ideal e os efeitos das energias cinética e potencial são desprezíveis. Para o compressor, determine (a) a taxa de geração de entropia, em Kj/K por kg de ar em escoamento, e (b) a eficiência isentrópica do compressor.
Passo 1
Simbora pra mais uma!
Vamo lá, aplicando o balanço de entropia, teremos:
Tendo uma compressão adibática, ficaremos com:
Temos que a variação de entropia será dada por:
em que temos as entropias relacionadas com a temperatura.
Na tabela do ar, nos apêndices do livro, encontraremos que:
Considerando , basta substituirmos na nossa expressão de entropia gerada, assim:
Passo 2
A eficiência isentrópica do compressor é dada por:
Vamos encontrar a , para isso, vamos encontrar , assim, teremos:
Voltando na tabela do gás, verificaremos que para encontrar precisaremos fazer uma interpolaçãozinha, assim, encontraremos:
Substituindo na expressão de eficiência:
Resposta
- 0,0308 kJ/kgK
- 90,25%