Ar é admitido em um difusor de motor de avião a 18 kPa, 216 K e uma velocidade de 265 m/s. Todos esses dados correspondem a um voo de elevada altitude. O ar escoa adiabaticamente através do difusos, no qual é desacelerado até uma velocidade de 50 m/s na saída do difusor. Admita que a operação ocorre em regime permanente, que o ar se comporta como um gás ideal e que os efeitos da energia potencial podem ser desprezados.

(a) Determine a temperatura do ar na descarga do difusor, em K.

(b) Considerando que o ar é submetido a um processo isentrópico conforme escoa pelo difusor, determine a pressão do ar na saída no difusor, em kPa.

(c) Se o atrito estivesse presente, a pressão do ar na saída no difusor seria maior, menor ou igual ao valor obtido no item (b)? Explique.

Vamos começar a letra (a) fazendo o balanço energético da situação! Pela hipótese 3 ficamos com:

Ou melhor:

Temos ambas velocidades né? Mas quem é essa entalpia do estado 1? Vamos para a tabela A-22 pegar a entalpia do ar como gás ideal a 216K!

Então substituindo os dados para sabermos a entalpia no estado 2:

Olhando novamente na tabela A-22, qual a temperatura que tem como entalpia 249,83 kJ/kg?

Tranquilo até aqui né? Vamos em frente para a letra b!

Na letra (b) como a passagem em um turbina é um processo isentrópico podemos utilizar a equação 6.41

Mas quem são essas pressões relativas? Podemos acha-las também na tabela A-22! Tanto para o estado 1 a 216 K quanto para o estado 2 a 249,8 K:

Só substituir agora!

Moleza né?

Caso houvesse atrito, seria um irreversiblidade então a turbina perderia eficiência, logo a pressão de saída seria menor!

Por aqui é só isso! Vamos para a próxima!