No processo de produção de um gás líquido, o gás entra pela tubulação 1 A 1 = 0,8m 2 com P 1 = 100k P aa b s , T 1 = 30° C , velocidade média na seção de 70m / s e passa por um compressor e um resfriador, que provocam uma liquefação parcial. O gás líquido dirige-se para a seção 3 , enquanto a fração gasosa é separada e desviada por 2 A 2 = 200c m 2 , onde tem uma massa específica de 90k g / m 3 e uma velocidade média na seção de 10m / s . O gás líquido é bombeado entre 3 e 4 , onde adquire uma energia por unidade de peso de 100m . Sendo o peso específico do gás líquido 4250N / m 3 , qual a potência em k W que ele recebe da bomba? Dados: P / ρ = R T ; R g á s = 287m 2 / s 2 K á .

Enunciado

Oi pessoal, tudo bem? Vamos analisar essa questão.

A equação da potência transmitida ai fluido pela bomba é dada por:

Como , temos que:

A vazão que atua na bomba é a do ponto que sai do separador, portanto, devemos encontrá-la.

Aplicando a equação da continuidade no separador, temos que:

A vazão mássica na entrada do separador é dada por:

Precisamos da massa específica no ponto .

Vamos utilizar o modelo de gás ideal:

Como:

Temos que:

A vazão mássica no ponto é então:

Agora podemos encontrar a vazão mássica em :

Substituindo os valores, temos que:

Sabendo que a vazão mássica é o produto entre a vazão volumétrica e a massa específica:

Temos que:

Substituindo os valores, temos que:

Ou: