Nitrogênio ( entra em um compressor isolado operando em regime permanente a 1 bar, 37°C, com uma vazão mássica de 1000 kg/h e sai a 10 bar. Os efeitos das energias cinética e potencial podem ser desprezados. O nitrogênio pode ser modelado como um gás ideal com .
- Determine a potência teórica mínima de entrada necessária, em kW, e a temperatura de descarga correspondende, em °C.
- Considerando que a temperatura de saída é de 397°C, determine a potência de entrada necessária, em kW, e a eficiência isentrópica do compressor.
Passo 1
Simbora pra mais uma!
Bora começar calculando a temperatura de saída, teremos que:
Agora, calcularemos a contante do gás do nitrogênio, teremos:
Tendo, , , assim:
A potência mínima de entrada é dada por:
Tendo que , assim, substituindo, teremos:
O sinal negativo indica entrada de energia.
Passo 2
Show, agora vamos para a tabela de propriedades ideias dos gases lá no apêndice do livro, encontraremos então que:
e,
Temos que a entrada de energia será dada por:
Belê, a eficiência isentrópica do compressor será dada por:
Resposta
- 82,825 kW, 319 °C
- 105,86 kW, 78,24%