Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Brunetti - Mecânica dos Fluidos - Ed: 2º - Capítulo 12.Exercício - Ex. 11
Um recipiente de grandes dimensões contém hidrogênio a 1,5 bar (abs) e 550 K. Determinar a velocidade de descarga por um orifício de bordo delgado, para os seguintes casos:
- A massa específica do gás é considerada constante ao longo do escoamento;
- A massa específica do gás é variável ao longo do escoamento.
Determinar o erro ao considerar o caso a)
Dados: ; suport .
Passo 1
Primeiro, vamos determinar a massa específico do gás incompressível. Podemos usar a equação:
Não temos o valor da constante dos gases, mas podemos usar a relação existente com o calor específico a pressão constante:
Aplicando os valores, encontramos o valor da constante do gás:
Passo 2
Substituindo na fórmula da densidade a situação de estagnação:
Aplicando os valores:
Ajustando as unidades de medida (
Passo 3
Considerando o gás incompressível, podemos aplicar uma variação da equação de Bernoulli:
Isolando a velocidade, chegamos na equação 12.50:
Passo 4
Para calcular a velocidade de um escoamento compressível, podemos usar a equação 12.51:
Isolando os valores:
Passo 5
O erro é dado por: