Responde Aí
Acesse com GoogleAcesse com AppleAcesse com Facebook

Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Fox - Mecânica dos Fluidos- Ed: 8º - Capítulo 12.Problemas - Ex. 82

Ar passa através de um choque normal em um túnel de vento supersônico. As condições a montante são M 1 = 1,8, T 1 = 270 K e P 1 = 10,0 kPa (absoluta). As condições de jusante são M 2 = 0,6165, T 2 = 413,6 K e P 2 = 36,13 kPa (absoluta). (Quatro algarismos significativos são dados a fim de minimizar erro de arredondamento.) Avalie as condições locais de estagnação isentrópica (a) a montante e (b) a jusante do choque normal. Calcule a variação na entropia específica através do choque. Mostre os pontos de estado estático e de estagnação em um diagrama Ts.

Passo 1

Oi pessoal, tudo bem ?

Vamos às considerações do problema:

T 2 = 413,6   K     M 1 = 1,8     |   T 1 = 270   K     P 1 = 1 0   k P a     |     P 2 = 36,13   k P a         M 2 = 0,6165    

Obs: Propriedades do ar (Tabela A.6). R = 286,9 J K g K k = 1,4     c p = 1004 J K g K ;

Podemos descobrir o valor da pressão e da temperatura de estagnação:

T 01 = 270 * 1 + 1,4 - 1 2 * 0,5 2             → T 01 =   4 4 5   K

P 01 = 10 * 10 3 1 + 1,4 - 1 2 * 1,8 2 1,4 1,4 - 1       → P 01 = 57,5   k P a

T 0 2 = 413,6 * 1 + 1,4 - 1 2 * 0 , 6165 2             → T 0 2 =   445   K

T 02 = T 01 indica que o processo é adiabático.

P 0 2 = 36,13 * 10 3 1 + 1,4 - 1 2 * 0,6165 2 1,4 1,4 - 1       → P 0 2 = 46,7   k P a

Passo 2

Para a variação da entropia:

T d s = d h - v d P = c p d T = R T P d P

d s = c p d T T - R d P P = - R d P 0 P 0

Então:

s 02 - s 01 = s 2 - s 1 = - R l n P 02 P 01

s 2 - s 1 = - 286,9 * ln ⁡ 46,69 57,46 = 59,6 K J k g K

Resposta

T 01 =   445   K

P 01 = 57,5   k P a

T 02 =   445   K

P 02 = 46,7   k P a

Δ s = 59,6 K J k g K

Ver Outros Exercícios desse livro