Um engenheiro deseja conhecer a potência efetiva de um comp...
Um engenheiro deseja conhecer a potência efetiva de um compressor alternativo cuja pressão média efetiva e a vazão de ar valem 2,5 atm manométricas (ou aproximadamente 25.831 kgf/m2 ) e 5 m3 /min, respectivamente. Sabe-se que o rendimento mecânico é de 45%.
Qual é o valor da potência efetiva do compressor, em CV?
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potência = dW/dt = p.dV / n
25831 . 9,81 . (5 / 60) / 0,45 = 46926,32 W
1 W = 735,5 CV
potência = 63,8 CV
1 CV = 735,5 W *
A pressão média efetiva é um valor teórico constante de pressão que, se "empregado" num ciclo, produziria a mesma quantidade de trabalho que o produzido no ciclo real. Como foi dito que a pressão efetiva é um valor constante, seu cálculo se dá pela equação:
p*delta V, sendo V, o volume deslocado
Logo:
2,5*10^5Pa * 5m³/min/60s / 0,45 = 46296 Watts.
Como a questão pede o valor da potência em cavalos, deve-se lembrar que 1 CV = 735,5 watts
Portanto, a potencia encontrada é de 62,98 CV e o gabarito é a letra C.
Turbina gera potência: Pot. real = Pot. ideal * η ( Pot. real < Pot. ideal )
Compressor, Bomba, consome potência: Pot. real = Pot. ideal / η ( Pot. real > Pot. ideal )
Futuros concursados, visando umas resoluções aqui que não me fizeram sentido a nível de concurso. Colocarei minha contribuição visando agregar na sua aprovação!
Não utilizei a aproximação fornecida pela questão (mais complica que ajuda). Vamos aos dados:
1 atm = 100.000 Pa, logo, 2,5 atm = 250.000N/m²
Ajustando unidades:
5 m³/min * 1/60 min/s = 1/12 m³/s
Pot = Pressão * Vazão
Potência = 250.000 * 1/12 = 62500/3 W
Transformando em CV
1 CV = 736 W => Hora Chata, faz a conversão e a divisão que nós vínhamos protelando em fazer (62500/3). Com isso obteremos:
Pot =28,... (não vale a pena calcular as casas decimais porque as alternativas estão muito distantes uma da outra, é o tipo de precisão que gera poucos frutos)
Agora chega na parte chata que espero que algum concurseiro possa agregar nos comentários. Ocorre que a potência que calculamos é baseada em parâmetros operacionais, como a pressão EFETIVA, logo, na minha cabeça faz sentido que essa potência seja a efetiva, a que nós realmente obtemos ao usar o equipamento. Entretanto, não há essa opção e como essa potência é a entregue pelo equipamento, a potência calculada pela eficiência só pode aumentar (calculamos a menor de todas, aquela que realmente recebemos ao usar a máquina). Dessa forma:
n=Pot/Pot. Efetiva
45/100 = 28/Pot. Efetiva
Pot. Efetiva = 59,... (já disse que a precisão aqui não faz muita diferença)
O item mais próximo é o C. É só marcar e torcer pela aprovação, boa sorte e que Deus lhe abençoe!
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