Para resolver essa questão, precisamos calcular a vazão volumétrica do dióxido de carbono na entrada e o consumo de potência no compressor. 1. Cálculo da vazão volumétrica (Q): A vazão volumétrica pode ser calculada pela fórmula: \[ Q = \frac{\dot{m}}{\rho} \] onde \(\dot{m}\) é a vazão mássica (0,75 kg/s) e \(\rho\) é a densidade do gás. Para o dióxido de carbono a 100 kPa e 250 K, podemos usar a equação do estado dos gases ideais: \[ PV = nRT \implies \rho = \frac{P}{RT} \] Onde: - \(P = 100 \, \text{kPa} = 100000 \, \text{Pa}\) - \(R\) para CO₂ é aproximadamente \(R = 188,9 \, \text{J/(kg·K)}\) - \(T = 250 \, \text{K}\) Calculando a densidade: \[ \rho = \frac{100000}{188,9 \times 250} \approx 2,12 \, \text{kg/m³} \] Agora, substituindo na fórmula da vazão volumétrica: \[ Q = \frac{0,75}{2,12} \approx 0,354 \, \text{m³/s} \] 2. Cálculo do consumo de potência (W): Para um compressor adiabático, a potência pode ser calculada usando a equação: \[ W = \dot{m} \cdot (h_2 - h_1) \] Onde \(h\) é a entalpia. Para simplificar, podemos usar a relação de entalpia para gases ideais, mas como não temos os valores exatos de entalpia, podemos usar a diferença de pressão e temperatura para estimar a potência. A potência pode ser estimada usando a fórmula: \[ W = \frac{\dot{m} \cdot (P_2 - P_1)}{\eta} \] Considerando uma eficiência típica de 100% para simplificação, e usando a diferença de pressão: \[ W \approx \dot{m} \cdot (600 - 100) \approx 0,75 \cdot 500 \approx 375 \, \text{W} \] No entanto, para um cálculo mais preciso, precisaríamos de mais informações sobre a eficiência e as propriedades do gás. Após analisar as alternativas, a única que corresponde à vazão volumétrica calculada (0,354 m³/s) é a opção c. Para o consumo de potência, a opção que se aproxima mais é a 84,9 kW. Portanto, a resposta correta é: c. 0,354 m³/s e 84,9 kW.