Enunciado

10 - O ar escoa por um dispositivo sob as seguintes condições: pressão de estagnação de 0,6   M P a , temperatura de estagnação de 400   ° C e velocidade de 570   m / s . Determine a pressão e a temperatura estáticas do ar nesse estado.

Passo 1

Podemos definir a temperatura T 0 (temperatura de estagnação) e a pressão de estagnação dessa maneira aqui...

T 0 = T + V 2 2 c p             e                 P 0 = P T 0 T k k - 1

Onde c p e k são os valores de calor específico e de relação entre os calores específicos respectivamente.

T e P são a temperatura e a pressão estática respectivamente (que queremos obter). Então isolando esses caras em função das variáveis de estagnação...

T = T 0 - V 2 2 c p

E...

P = P 0 T 0 T k k - 1   →

P = P 0 T 0 T - k k - 1  

Passo 2

Então, para o ar a 400 ° C ( 673 K ) podemos consultar os valores de k e c p na tabela A-2 do livro, onde vamos obter...

c p = 1051   J / k g ⋅ K                 e                 k = 1,3 76

Então, quanto à temperatura...

T = T 0 - V 2 2 c p     →

T = 673 - 570 2 2 ⋅ 1051     =

518,6   K

Já quanto à pressão...

P = P 0 T 0 T - k k - 1     →

P = 0,6 518,6 673 - 1,3 76 0,3 76 =

0,23   M P a

Resposta

  T = 518,6   K               e                   P = 0,23   k P a

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