Um tanque de 1,5 de volume com ar está inicialmente a 800 kPa e 20°C. Em , o ar começa a escapar por um bocal convergente nas condições ao nível do mar. A área da garganta é de 0,75 . Calcule (a) a vazão em massa inicial em kg/s, (b) o tempo necessário para esvaziar até 500 kPa e (c) o tempo no qual o bocal deixa de estar bloqueado.
Passo 1
Ao nível do mar temos , portanto, o escoamento ta bloqueado até que a pressão do tanque caá para , assim:
Passo 2
Pelo balanço de massa, teremos:
Por separação de variáveis
Para 500 kPa,
Para o desbloqueio
Resposta
- 0,142 kg/s
- 47 segundos
- 144 segundos