Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Mecânica dos Fluidos- Ed: 1º - Capítulo 12.Problemas - Ex. 23
O processo isentrópico de um gás ideal é expresso como . Usando essa equação de processo e a definição da velocidade do som (Equação 12-9), obtenha a expressão da velocidade do som para um gás ideal (Equação 12-11).
Passo 1
Antes de tudo, vamos ver que equações são essas:
Equação 12-9:
Equação 12-11:
Então o que a gente tem que fazer é sair da equação 12-9 e chegar na equação 12-11!
Passo 2
O enunciado diz que:
Vamos chamar essa constante de , sabendo que é o volume específico do gás e ele pode ser escrito como:
Agora vamos reescrever a expressão que o problema deu pra a gente :
Passo 3
Agora vamos dar uma olhadinha na equação pra ver o que a gente pode fazer:
Se a gente derivar a expressão da pressão que terminamos de achar, em relação a , podemos substituir na equação :
Podemos dar mais uma arrumadinha:
Substituindo na equação :
Mas:
Então:
Passo 4
O problema diz que o gás é ideal, então podemos usar a lei dos gases ideais:
Substituindo:
Tirando a raiz:
Vamos comparar com a equação :
Uhuuuul!! Igualzinha!
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)