Parcial resuelto de Ciclos de Potencia de Gas

En un ciclo de Joule Brayton abierto, de aire estándar, la presión de entrada es de p1 = 1 bar y t1 = 27 °C, la relación de presiones rp = 8 y la temperatura de entrada a la turbina es de t3 = 727 °C. Además, ηiso = 0,90 (rendimientos isoentrópicos en la turbina y compresor).

Si las condiciones del medio atmosférico son p0 = 100 kPa y T0 = 300 K.

Nota: para el aire cp = 1,004 kJ/kg·K y k = 1,4.

Obtener:

a) Diagramas de instalación, (T-s) y (p-v) del ciclo.

b) Calor entregado q1.

c) Trabajo del compresor, turbina y neto del ciclo.

d) Rendimiento térmico del ciclo.

e) Calor útil de la fuente caliente.

f) Variación de exergía del universo.

g) Rendimiento exergético de todo el ciclo.