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Enunciado

Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 17.Problemas - Ex. 159

Ar a 12 ° C e 200   k P a se aproxima de um bocal convergente-divergente com baixa velocidade e sai do bocal à velocidade supersônica. A velocidade do ar na garganta do bocal é:

  1. 338   m / s
  2. 309   m / s
  3. 280   m / s
  4. 256   m / s
  5. 95   m / s

Passo 1

Fala aí! Partiu resolver essa questãozinha? Vamos lá então!

Primeiro vamos separar nossos dados do problema:

T 1 = 12 ° C   → 285   K P 1 = 200   k P a V 1 ≈ 0   m / s

Agora vamos anotar os dados em relação ao ar:

k = 1,4 c p = 1,005   k J / k g   .   K R = 0,287   k J / k g   .   K

Agora partiu continhas!

Passo 2

Vamos resolver então a seguinte equação:

V g a r g a n t a = k   .   R   .   T g a r g a n t a   .   1000

Precisamos encontrar esse T g a r g a n t a , vamos lá:

T g a r g a n t a = 2   .   T 1 k + 1

T g a r g a n t a = 2   .   285 1,4 + 1

T g a r g a n t a = 237,5   K

Agora sim podemos encontrar a velocidade:

V g a r g a n t a = k   .   R   .   T g a r g a n t a   .   1000

V g a r g a n t a = 1,4   .   0,287   .   237,5   .   1000

V g a r g a n t a = 308,9   m / s

Que é aproximadamente:

V g a r g a n t a ≃ 309   m / s

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Resposta

Letra b.

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