Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 17.Problemas - Ex. 4
4C - Um avião a uma alta velocidade cruza o ar em repouso. Qual é a diferença entre a temperatura do ar no nariz do avião e a temperatura do ar que está a uma certa distância do avião?
Passo 1
Quando um avião está nos aeres voando com velocidade , para facilitar o entendimento podemos considerar que o avião está parado e o ar é que está em movimento com velocidade no sentido contrário, não concorda comigo?
Ou seja, temos um fluido (ar) com velocidade alta e temos uma barreira que provoca uma parada repentina desse fluído (o avião).
Então vejamos: temos a ar a certa distância com uma temperatura e está em movimento com velocidade . Quando ele chega à ponta do nariz ele “para”. Para onde foi à energia cinética que ele tinha? Isso mesmo, de acordo com a teoria ela “se transforma” e eleva a temperatura do ar para !
Passo 2
Podemos definir essa temperatura (temperatura de estagnação) em função da velocidade e da antiga temperatura do ar...
é o calor específico do ar. Logo, a diferença de temperatura será...
Onde esse termo é definido pela teoria como temperatura dinâmica!
Resposta
A diferença nas temperaturas é a temperatura dinâmica que surge pela estagnação do ar no avião: