Ar entra em um bocal convergente-divergente a uma pressão de 1,2 MPa com velocidade desprezível. Qual é a pressão mais baixa que pode ser obtida na garganta do bocal?

Passo 1

A gente quer achar a pressão mas baixa em um bocal convergente-divergente!

O Problema da pra a gente a pressão de entrada do ar e diz que a velocidade é desprezível!

Se a velocidade é desprezível, podemos usar esse ponto como ponto de estagnação!!

Enrtão podemos usar a seguinte expressão:

P * P 0 = 2 k + 1 k k - 1

P * é a pressão crítica, que corresponde justamente a pressão mais baixa do bocal, que fica na garganta.

O problema diz que P 0 = 1,2   M P a .

k é a razão dos calores específicos, ele é tabelado, para o ar k = 1,4

Passo 2

Então, vamos isolar P *   porque é ele que a gente quer!

P * = P 0 2 k + 1 k k - 1

Substituindo os valores:

P * = 1,2   M P a 2 1,4 + 1 1,4 1,4 - 1 = 0,634   M P a

Prontinhoo!

Resposta

A menor pressão é P * = 0,634   M P a   .

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