Enunciado

Dióxido de carbono gasoso entra em um expansor adiabático a 8 bar e 400 ∘ C e sai a 1 bar. Se a eficiência da turbina for de 0,75 , qual é a temperatura na descarga e qual é a produção de trabalho por mol de C O 2 ? Nestas condições, considere o C O 2 um gás ideal.

Passo 1

T 0 : = 673.15 ⋅ K P 0 : = 8 ⋅ b a r P : = 1 ⋅ b a r

Para expansão isentrópica,

Para a capacidade térmica do dióxido de carbono: Δ S : = 0 ⋅ J m o l ⋅ K

A : = 5.45 7 B : = 1.045 ⋅ 10 - 3 K D : = - 1.157 ⋅ 10 5 ⋅ K 2

Para a mudança de entropia de um gás ideal, combine as Eqs. (5.14) & (5.15) com C = 0:

τ : = 0.5 (achado)

Dados

Δ S = R ⋅ A ⋅ l   n ⁡ t ) + B ⋅ T 0 + D ( ) Γ 0 ⋅ τ 2 ⋅ τ + 1 2 ⋅ t - 1 - l n ⁡ P P 0

τ : = F i n d ⁡ ( t ) τ = 0.693 T ' : = τ ⋅ T 0 T = 466.46 K

Δ H ' : = R ⋅ I C P H T 0 , T ' , 5.457,1.045 ⋅ 10 - 3 ) , 0.0 , - 1.157 ⋅ 10 5

Δ H ' = - 9.768 k J m o l

η : = 0.75 Trabalho  :=  η Δ H ' Trabalho   = - 7.326 k J m o l

Δ H : =  trabalho Δ H = - 7.326 k J m o l

Para a mudança de entalpia de um gás ideal, combine as Eqs. (4.2) e (4.7) com C = 0:

Dados

Δ H = R ⋅ A ⋅ T 0 ⋅ ( ) - 1 + B 2 ⋅ T 0 . 2 ⋅ ( ) 2 - 1 + D T 0 ⋅ τ - 1 τ

τ : =  Find  ( t ) τ = 0.772 T : = τ ⋅ T 0 T = 519.9 K

Assim, a temperatura final é 246,75degC

Resposta

Trabalho   = - 7.326 k J m o l

T = 519.9 K

Exercícios de Livros Relacionados

Uma pessoa cujo peso é 5,20 10 2 N está sendo puxada para cima vertica
Uma pequena esfera é pendurada por uma corda no teto de uma van. Quand
Mostre que o comprimento de atenuação Λ é igual à distância média que
Deve-se usar a expressão relativística para a energia cinética do elét
Use os dados da figura 2-17 para calcular a espessura de uma lâmina de