Ar entra em uma turbina operando em regime permanente a e sai a .
A temperatura do sensor indica que a temperatura do ar na saída é . As perdas de calor, assim como as variações das energias cinética e potencial, podem se desprezadas. O ar pode ser considerado com um gás ideal. Determine as a temperatura lida na saída está correta. Em caso afirmativo, determine o trabalho produzido pela turbina para uma expansão entre esses estados, em por de ar em escoamento. Em caso negativo, forneça uma explicação com os respectivos cálculos que justifiquem a sua resposta.
Passo 1
Opa, beleza?
Vem comigo que rapidinho a gente resolve essa questão!
Começamos o nosso problema aplicando a equação de taxa de equilíbrio de entropia:
Como , temos:
Como o ar pode ser considerado com um gás ideal, podemos fazer:
Pelas tabelas do Apêndice A, obtemos as seguintes entropias para o ar:
Passo 2
Substituindo os dados na nossa equação:
Como obtendo um valor negativo de geração de entropia, podemos concluir que a temperatura de saída não nos informa um valor correto para o sistema trabalho, não se enquadrando na 2ª Lei da Termodinâmica.