Responde Aí
Acesse com GoogleAcesse com AppleAcesse com Facebook

Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Fox - Mecânica dos Fluidos- Ed: 8º - Capítulo 13.Problemas - Ex. 156

Considere o escoamento sem atrito de ar em um duto de área constante. Na seção 1, M 1 = 0,50 , p 1 = 1,10   M P a   ( a b s ) e T 0 = 333   K . Devido ao efeito de troca de calor, o número de Mach na seção 2 é M 2 = 0,90 e a temperatura de estagnação é T 0 2 = 478   K . Determine o calor transferido por unidade de massa para o fluido, ou do fluido, entre as seções 1 e 2, e a diferença de pressão, p 1 - p 2 .

Passo 1

Calculando o calor transferido por unidade de massa para o fluido.

d Q = m ⋅ c p ⋅ ( T 0 2 - T 0 1 )

d Q m = c p ⋅ ( T 0 2 - T 0 1 )

Sendo:

c p = 1004 J k g ⋅ K .

Temos:

d Q m = 1004 ⋅ 478 - 333 = 145,6   k J / k g

Passo 2

Utilizando as Funções de Escoamento de Linha de Rayleigh para Escoamento Unidimensional de um Gás Ideal:

p 1 p * = 1 + k 1 + k M 1 2

p * = p 1 ⋅ 1 + k M 1 2 1 + k  

Sendo:

k = 1,4 ;

M 1 = 0,50 ;

p 1 = 1,10   M P a   ( a b s ) .

Temos:

p * = ( 1,10 x 10 6 ) ⋅ 1 + 1,4 ⋅ 0,5 2 1 + 1,4 = 618,75   k P a

Passo 3

Calculando a pressão de saída:

p 2 p * = 1 + k 1 + k M 2 2

p 2 = p * ⋅ 1 + k 1 + k M 2 2

Sendo:

M 2 = 0,90 .

Temos:

p 2 = 618,75 x 10 3 ⋅ 1 + 1,4 1 + 1,4 ⋅ 0,9 2 = 695,9   k P a

Passo 4

Calculando diferença de pressão:

p 1 - p 2 = 1100 - 695,9 = 404,1   k P a

Resposta

d Q m = 145,6   k J / k g

p 2 = 695,9   k P a

p 1 - p 2 = 404,1   k P a

Ver Outros Exercícios desse livro