Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 17.Problemas - Ex. 28
28 - Repita o Prob. 17-27, considerando o gás hélio.
Passo 1
Bem, no problema nós encontramos a relação entre as velocidades do som considerando uma expansão no ar, considerando que o ar se expande isentropicamente de e até Vamos fazer o mesmo, mas dessa vez considerando o Hélio ao invés do ar!
Beleza! Então vamos nessa?
Passo 2
Pow! A velocidade inicial do som dá para ser calculada já que temos a temperatura inicial do gás é ou , então...
Ora, no caso do hélio a o valor de de acordo com a tabela A-2 é . Já o valor de é visto na tabela A-1 e vale . Então...
Passo 3
Para descobrir a velocidade final, temos que descobrir então a temperatura final que essa expansão atinge! Temos apenas a informação de pressão final e aí? Por sorte, conhecemos uma expressão de escoamento isentrópico que relaciona temperatura e pressão:
Onde o subscrito indica final e inicial. Logo...
Então, agora podemos calcular a velocidade do som sem problemas:
Passo 4
Agora, finalmente, podemos calcular a razão entre as velocidades...