Enunciado

A Fig. P6.88 fornece dados operacionais para um dispositivo bem isolado em regime permanente com vapor sendo admitido por uma abertura e descarregado por outra. Desprezando os efeitos das energias cinética e potencial, determine;

a) o sentido do escoamento.

b) o trabalho de saída ou de entrada, conforme apropriado, em k J por k g de vapor em escoamento.

Passo 1

Opa, beleza?

Pronto para resolver essa questão comigo?

Vamos lá então!

Letra a)

Começamos o nosso problema obtendo algumas propriedades pela Tabelas do Apêndice A:

V a p o r   S a t u r a d o

p = 100   k P a :

T = 99,62 ° C

h 1 = 2675,46   k J / k g

s 1 = 7,3593   k J / k g ⋅ K

p = 1   M P a :

T = 320 ° C

V a p o r   S u p e r a q u e c i d o

h 2 = 3093,75   k J / k g

s 2 = 7,1941   k J / k g ⋅ K

Bora para os cálculos!

Passo 2

Calculando o sentido do escoamento:

∆ S = ∫ δ Q T + σ

Assumindo a entrada como 1 e a saída como 2, nossa analise para essa questão deve ser feita em σ m :

σ m = s 2 - s 1 = 7,1941 - 7,3593

σ m = - 0,1652   k J / k g ⋅ K

Como σ m ≤ 0 , então o sentido é da direita para a esquerda.

Passo 3

Letra b)

Calculando o trabalho de saída ou de entrada:

Q ˙ V C - W ˙ V C + ∑ m ˙ e h e + V e 2 2 + g z e - ∑ m ˙ s h s + V s 2 2 + g z s = 0

Como não possuímos troca de calor e podemos desprezar os efeitos das energias cinética e potencial, temos:

- W ˙ V C + m ˙ h 2 - h 1 = 0

Substituindo os dados:

W ˙ V C m ˙ = 3093,75 - 2675,46

W ˙ V C m ˙ = 418,3   k J / k g E assim a gente finaliza a nossa questão!

Até a próxima!

Resposta

a )   S e n t i d o   é   d a   d i r e i t a   p a r a   a   e s q u e r d a

b )   W ˙ V C m ˙ = 418,3   k J / k g

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