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Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Frank White - Mecânica dos Fluidos- Ed: 8º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 6

Methane, approximated as a perfect gas, is compressed

adiabatically from 101 kPa and 208C to 300 kPa. Estimate

(a) the fi nal temperature, and (b) the final density.

Passo 1

Saaaalve, tranquilo? Vamos lá resolver mais uma questão juntos?! 😊

Considere a tabela A. 4 para o metano

R = 518   m 2 / s 2 ⋅ K k = 1.32

Calcule a densidade inicial.

ρ 1 = P 1 R T 1

Aqui, é a P pressão, é a R constante universal do gás, e é T a temperatura.

ρ 1   = 101000 518 × 293   = 0.666   k g / m 3

Passo 2

a) Calcule a temperatura final. Para um processo adiabático

P 2 P 1 = T 2 T 1 k k - 1

Substituindo valores

300 101 = T 2 293 1.32 1.32 - 1 T 2 = 381   K

Assim, a temperatura final é 381   K .

Passo 3

b) Calcule a densidade final. Para um processo adiabático

P 2 P 1 = ρ 2 ρ 1 k k - 1

Substituindo valores

300 101 = ρ 2 0.666 1.32 1.32 - 1 ρ 2 = 1.52   k g / m 3

Assim, a densidade final é 1.52   k g / m 3 .

Resposta

a) T 2 = 381   K

b) ρ 2 = 1.52   k g / m 3