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Enunciado

Termodinâmica - Moran e Shapiro - Princípios de Termodinâmica para Engenharia- Ed: 7º - Capítulo 13.Problemas - Ex. 96

Estime o fluxo de exergia total de uma mistura equimolar de oxigênio (O2) e nitrogênio (N2), em kJ/kg, a 200°F, 4 atm. Despreze os efeitos de movimento e da gravidade. Efetue os cálculos

(a)relativos ao ambiente do Problema 13.91.

(b)utilizando os dados da Tabela A-26 (Modelo II).

Passo 1

Saalve, tranquilo?

Vamos resolver juntos mais uma questão de termodinâmica?!

Passo 2

O ambiente consiste de uma mistura de gás ideal tendo

Passo 3

A relação de gás ideal para h e s é

e f = h - h 0 - T 0 s - s 0 - R ln ⁡ P P 0 + ν 2 2 + g Z + e c h

Os efeitos de movimento e gravidade são negligenciados

→ e f = h - T - h - T 0 - T 0 s - T - s - T 0 - R ln ⁡ P P 0 M + e c h

Passo 4

Com T = 660 ° R , T 0 = 537 ° R e P = 4   a t m , P 0 = 1   a t m

Da tabela de propriedades de gás ideal

e f = 4585,8 - 3729,5 - 537 47,178 - 45,743 - 1,986 ln ⁡ 4 28,01 + e c h = 55,84   B t u / l b + e c h

Passo 5

a) avaliando e c h relativo ao ambiente

e c h = R T 0 ln ⁡ 1 y e = 1,986 28,01 537 ln ⁡ 1 0,7567 = 10,61   B t u / l b

Da equação obtida no Passo 4, temos

e f = 55,84 + 10,61

∴ e f = 66,45   B t u / l b

Passo 6

b) da tabela de exergia químico molar padrão de substância

Para o modelo I:

e c h = 640   k J / k m o l 0,42992   B t u / l b m o l 1   k J / k m o l 1   l b m o l 28,01   l b = 9,82   B t u / l b

Da equação obtida no Passo 4, temos

e f = 55,84 + 9,82

∴ e f = 65,66   B t u / l b

Passo 7

Para o modelo II:

e c h = 720   k J / k m o l 0,42992   B t u / l b m o l 1   k J / k m o l 1   l b m o l 28,01   l b = 11,05   B t u / l b

Da equação obtida no Passo 4, temos

e f = 55,84 + 11,05

∴ e f = 66,89   B t u / l b

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

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