Facebook Instagram Youtube Twitter

O que é exemplo de processo isentrópico – definição

Exemplo de processo isentrópico. Assuma uma expansão isentrópica de hélio (3 → 4) em uma turbina a gás. Use a lei do gás ideal para calcular a temperatura de saída. Engenharia Térmica

Exemplo: Expansão Isentrópica na Turbina a Gás

Diagrama PV - processo isentrópico
Diagrama PV de uma expansão isentrópica de hélio (3 → 4) em uma turbina a gás.

Assuma uma expansão isentrópica de hélio ( 3 → 4 ) em uma turbina a gás . Como o hélio se comporta quase como um gás ideal , use a lei do gás ideal para calcular a temperatura de saída do gás ( 4, é ). Nestas turbinas, o estágio de alta pressão recebe gás (ponto 3 na figura; p 3 = 6,7 MPa ; 3 = 1190 K (917 ° C)) de um trocador de calor e o esgota em outro trocador de calor, onde a pressão de saída é p 4 = 2,78 MPa (ponto 4) .

Solução:

A temperatura de saída do gás, T 4, é , pode ser calculada usando a relação p, V, T para o processo isentrópico (processo adiabático reversível):

relação p, V, T - processo isentrópico

Nesta equação, o fator para o hélio é igual a κ = c p / c v = 1,66 . A partir da equação anterior, segue que a temperatura de saída do gás, 4 , é:

processo isentrópico - exemplo

Processo isentrópico - características
Tabela de características principais

Veja também: Primeira lei da termodinâmica

Veja também: Lei do gás ideal

Veja também: O que é entalpia

Exemplo: Expansão Isentrópica na Turbina a Gás

primeira lei - exemplo - ciclo de brayton
O ciclo ideal de Brayton consiste em quatro processos termodinâmicos. Dois processos isentrópicos e dois processos isobáricos.

Vamos assumir o  ciclo de Brayton ideal  que descreve o funcionamento de um  motor de calor com pressão constante  . Os modernos  motores de turbina a gás e os motores a  jato de respiração  também seguem o ciclo de Brayton.

O ciclo ideal de Brayton consiste em quatro processos termodinâmicos. Dois processos isentrópicos e dois processos isobáricos.

  1. compressão isentrópica  – o ar ambiente é aspirado para o compressor, onde é pressurizado (1 → 2). O trabalho necessário para o compressor é dado por  C  = H 2  – H 1 .
  2. adição de calor isobárico  – o ar comprimido passa por uma câmara de combustão, onde o combustível é queimado e o ar ou outro meio é aquecido (2 → 3). É um processo de pressão constante, já que a câmara está aberta para entrar e sair. O calor líquido adicionado é dado por  add  = H  – H 2
  3. expansão isentrópica  – o ar aquecido e pressurizado se expande na turbina, gasta sua energia. O trabalho realizado pela turbina é dado por  T  = H 4  – H 3
  4. rejeição de calor isobárica  – o calor residual deve ser rejeitado para fechar o ciclo. O calor líquido rejeitado é dado por  re  = H  – H 1

Como pode ser visto, podemos descrever e calcular (por exemplo, eficiência térmica ) esses ciclos (da mesma forma para o  ciclo de Rankine ) usando  entalpias .

Veja também: Eficiência térmica do ciclo de Brayton

……………………………………………………………………………………………………………………………….

Este artigo é baseado na tradução automática do artigo original em inglês. Para mais informações, consulte o artigo em inglês. Você pode nos ajudar. Se você deseja corrigir a tradução, envie-a para: translations@nuclear-power.com ou preencha o formulário de tradução on-line. Agradecemos sua ajuda, atualizaremos a tradução o mais rápido possível. Obrigado.