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Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Fox - Mecânica dos Fluidos- Ed: 8º - Capítulo 13.Problemas - Ex. 169

Um escoamento de ar entra em um tubo de área constante e sem atrito com p 1   =   135   k P a , T 1   =   500   K , e V 1   =   540   m / s . Qual a quantidade de transferência de calor é necessária para bloquear o escoamento? Este calor é transferido para a entrada ou saída do tubo?

Passo 1

Fala aí, galera. Vamos para mais um problema de mecânica dos fluidos. Primeiramente, sabemos que os dados de entrada são:

R = 286,9   J / k g K

c p = 1004   J / k g K

k = 1,4

p 1 = 135 k P a

T 1 = 500 K

V 1 = 540 m / s

A velocidade sônica no estado 1 é:

c 1 = 448,1406 m / s

Logo, o número de Mach é:

M 1 = 1,2050

Podemos determinar a temperatura de estagnação na entrada:

T 01 T 1 = 1,2904

Portanto, a temperatura de estagnação da entrada é:

T 01 = 645,2 K

As condições de referência para o fluxo de Rayliegh podem ser calculadas:

T 01 T 0 * = 0,9778

T 0 * = 659,9 K

Passo 2

Como o escoamento é confinado, o estado 2 é:

M 2 = 1

T 02 = 659,85 K

A transferência de calor está relacionada à mudança na temperatura de estagnação:

q 1 - 2 = 14,71   k J / k g

Este calor é transferido para a entrada do tubo, pois o valor foi positivo.

Resposta

q 1 - 2 = 14,71   k J / k g

Este calor é transferido para a entrada do tubo, pois o valor foi positivo.

Ver Outros Exercícios desse livro