Compressor: O ar, em condições padrão, entra em um compressor a 75 m/s e sai a uma pressão absoluta de 200 kPa e temperatura de 345 K, e velocidade de 125 m/s. A vazão é de 1 kg/s. A água de refrigeração que circula ao redor da carcaça do compressor remove 18 kJ/kg do ar. Determine a potência requerida pelo compressor. (cp = 1,005 kJ/kg·K)

Questão

O ar, em condições padrão, entra em um compressor a 75 m/s e sai a uma pressão absoluta de 200 kPa e temperatura de 345 K, e velocidade de 125 m/s. A vazão é de 1 kg/s. A água de refrigeração que circula ao redor da carcaça do compressor remove 18 kJ/kg do ar. Determine a potência requerida pelo compressor. (cp = 1,005 kJ/kg·K)

Resposta82%

W˙in=m˙[cp(T2T1)+V22V1221000q]\dot W_{in}=\dot m\left[c_p\,(T_2-T_1)+\frac{V_2^2-V_1^2}{2\,1000}-q\right] Assumindo ar em condições padrão na entrada: T1288KT_1\approx 288\,\text{K}.

W˙in=1[1,005(345288)+125275221000(18)]kW\dot W_{in}=1\left[1{,}005(345-288)+\frac{125^2-75^2}{2\cdot 1000}-(-18)\right]\,\text{kW} =[57,285+5,0+18]kW=80,285kW80,3kW=\left[57{,}285+5{,}0+18\right]\,\text{kW}=80{,}285\,\text{kW}\approx 80{,}3\,\text{kW}

Potência requerida pelo compressor: W˙in80,3kW\boxed{\dot W_{in}\approx 80{,}3\,\text{kW}}.

Explicação

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