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Enunciado

Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 77

77- A vazão em massa numa bomba d’água é igual a 0.5   k g / s e é alimentado com líquido na condição ambiental ( 100   k P a   e   25 ° C ) .

Admitindo que o processo de bombeamento seja adiabático e reversível e que a potência utilizada para acionar a bomba é 3   k W , determine a pressão e a temperatura da água na seção de descarga da bomba.

Passo 1

Sabe o que questão aqui é?

É bomba

Para dançar nisso aqui é bomba

Para balançar isso aqui é bomba

Para mexer isso aqui é bomba

Aiai vamos para a questão hahaha

Primeiramente vamos pegar as propriedades da água a 100   k P a e 25   ° C sabendo que ela é totalmente líquida na tabela B . 1.1

ν l = 0.001003   m 3 / k g

h 1 = 104.87   k J / k g

Então sabendo que sua potência é de 3   k W , então:

W ˙ = m ˙ ν P s a í d a - P e n t r a d a

Pois o que varia é a pressão e não o seu volume, logo a pressão na saída será de:

3 = 0.5 × 0.001003 ( P s a í d a - 100 )

P s a í d a = 6.082   M P a

Uau, sai com uma baita pressão hahahah sente a pressão neném

Passo 2

Agora queremos saber a temperatura na saída, será que é muito acima de 25   ° C ? Vamos ver isso aí.

Temos uma tabela que é a B . 1.4 que nos dá as propriedades para a água muito comprimida, basta sabermos como se dará a entalpia desse líquido no estado final e para saber isso basta fazer:

w = W ˙ m ˙ = h s a í d a - h e n t r a d a

3 0.5 = h s a í d a - 104.87

h s a í d a = 104.87 + 6 = 110.87   k J / k g

Pegando então a tabela B . 1.4 vemos que a temperatura final aproximando a pressão de 5   M P a será de:

T f i n a l = 20 + 40 - 20 171.95 - 88.64 × 110.87 - 88.64 = 25.34   ° C

Nada surpreendentemente alto.

Para saber em relação a pressão exata somente com o uso de um software mas o erro não vai ser tão grande.

Resposta

P s a í d a = 6.082   M P a

T f i n a l = 25.34   ° C

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