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Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Fox - Mecânica dos Fluidos- Ed: 8º - Capítulo 13.Problemas - Ex. 94

Um bocal convergente-divergente está conectado a um grande tanque de ar, no qual T 01 = 300 K e p 01 = 250 k P a (abs). Na garganta do bocal a pressão bocal é de 132   k P a   ( a b s ) . Na seção divergente, a pressão cai para 68,1   k P a antes de aumentar subitamente através de um choque normal. Na saída do bocal, a pressão é de 180   k P a . Determine o número de machos atrás do choque. Determine uma pressão reduzida após o choque. Calcule uma variação de entropia através de choque.

Passo 1

Fala aí galera, bora pra mais uma questão de Mecânica dos fluidos para tirarmos aquele notão na prova. Da seção D, temos:

p 0 = 250   k P a

p 1 = 68,1   k P a

p 1 p 0 = 0,2724

Do apêndice E.1, tiramos que o número de Mach é:

M 1 = 1,5

Agora, vamos usar o Apêndice E.4:

M 1 = 1,5

M 2 = 0,701

p 2 p 1 = 2,458

p 2 = 167   k P a

p 02 p 01 = 0,9298

Da equação de Gibbs:

T   d s = d h - v   d p = C A d t - R T d p p

d s = C A d T - R d p p

Portanto:

s 2 - s 1 = s 02 - s 01 = C A ln ⁡ T 02 T 01 - R ln ⁡ p 02 p 01

s 1 - s 2 = 20,9   J / k g K

Resposta

p 2 = 167   k P a

s 1 - s 2 = 20,9   J / k g K

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