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Enunciado

Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 10.Problemas - Ex. 57

57 Nitrogênio, a 300 °C e 500 kPa, escoa numa tubulação. Sabendo que a velocidade média do escoamento é igual a 300 m/s, determine a disponibilidade, por unidade de massa de fluido, em relação a um ambiente que esteja a 100 kPa e 20°C.

Passo 1

E aiii... vamos lá?

Vamos usar a equação da disponibilidade:

Ψ = h 1 - h 0 + 1 2 V - T 0 s 1 - s 0

A aproximação pra entalpia:

h 1 - h 0 = C p T 1 - T 0

E pra entropia:

s 1 - s 0 = C P ln ⁡ T 1 T 0 - R ln ⁡ P 1 P 0

Passo 2

Agora vamos juntar tudo e calcular...

Ψ = h 1 - h 0 + 1 2 V - T 0 s 1 - s 0

Ψ = C p T 1 - T 0 + 1 2 V - T 0 C P ln ⁡ T 1 T 0 - R ln ⁡ P 1 P 0

Ψ = 1,042 × 300 - 20 + 300 2 2000 - 293,15 × 1,042 ln ⁡ 573,15 293,15 - 0,2968 ln ⁡ 500 100

Ψ = 272 k J k g

Acabamoos... vamos de next?

Resposta

Ψ = 272 k J k g

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