Conversión de energía en el compresor

Consideremos el caso de un compresor que funciona en un punto determinado. Hipotéticamente, si este compresor no está conectado en ningún lado, comenzará a moverse hacia atrás, como resultado de la fuerza debido a la diferencia de presión en sus 2 lados. En esta ocasión, la energía eléctrica que consume el compresor se convierte en energía gaseosa (aumento de su entalpía) y energía cinética del compresor. Entonces, si esto es cierto, siempre hay una gran parte de la energía mecánica del compresor convertida en energía cinética (incluso si está conectado a la tierra, teóricamente aumenta ligeramente la energía cinética de la tierra). Estoy muy confundido porque me han enseñado que la electricidad que consume un compresor es igual a mi = metro gramo a s ( h 2 h 1 ) / h metro dónde metro gramo a s la masa del gas entrante, ( h 2 h 1 ) la diferencia de entalpía del gas y h metro la eficiencia mecánica de la máquina. ¿Dónde está esto falso?

Respuestas (2)

Un compresor ideal no tiene que operar a ninguna velocidad en particular. Podemos imaginar uno que funcione arbitrariamente lento, de modo que la energía cinética de las partes sea insignificante en comparación con la energía total entregada al gas. Esto facilita el modelado. Así que decir que KE es "siempre una gran pieza" es incorrecto.

Tiene razón en que un compresor real tendrá ineficiencias debido a la fricción y otras pérdidas de energía. Pero se pueden agregar más tarde si es necesario y no cambian el cálculo de energía de comprimir el gas en sí.

Sí, el compresor experimenta una fuerza, pero recuerda que KE = trabajo realizado = fuerza x distancia recorrida. El compresor es pesado en comparación con el de gas, especialmente si está atornillado a un planeta, por lo que la distancia recorrida es insignificante y, dado que F x 0 = 0, su ganancia en KE también lo es.