Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 6.Problemas - Ex. 46
é estrangulado, numa linha e em regime permanente, de . Sabendo a energia cinética do escoamento na seção de alimentação da linha é desprezível, determine a temperatura na seção de descarga da linha e a relação entre os diâmetros das seções de descarga e alimentação () para que as velocidades dos escoamentos nestas seções sejam iguais.
Passo 1
Oi pessoal, tudo bem? Vamos analisar essa questão.
A partir da tabela de saturado, temos que sua pressão à é de:
Nos foi dito que o fluido é estrangulado de a . Ou seja, a pressão na entrada é maior que a pressão de saturação. Estamos trabalhando com no estado de líquido comprimido.
Como não temos uma tabela para as propriedades do comprimido, podemos utilizar os valores para a pressão de saturação mesmo. Não teremos grandes desvios.
Como o processo de estrangulamento é um processo isentalpico, podemos dizer que:
Passo 2
Para a pressão de saída de , analisando a tabela de saturação do fluido, temos as seguintes propriedades:
Podemos concluir que a temperatura de saturação será a temperatura de saída:
E que a entalpia específica está entre o liquido e o vapor. Portanto, vamos calcular o título:
O volume específico na saída será:
Passo 3
Agora que descobrimos o volume específico na saída, podemos aplicar à relação da equação da continuidade:
Como não devemos considerar mudança de velocidade entre a entra e saída e a densidade do fluido é igual, temos que:
Logo:
Queremos a relação , ou seja, saída sobre entrada. Logo:
Susbtituindo os dados, temos que:
A relação entre os diâmetros será: