Enunciado
Termodinâmica - Moran e Shapiro - Princípios de Termodinâmica para Engenharia- Ed: 7º - Capítulo 4.Problemas - Ex. 17
Água líquida a 70°F (21,1°C) entra em uma bomba através de um tubo de 6 in (0.15 m) de diâmetro. A bomba opera em regime permanente e fornece água para dois tubos de saída que têm diâmetros de 3 e 4 in (0.08 e 0.10 m), respectivamente. A velocidade da água na saída do tubo e de 3 in é de 1.31 ft/s (0.40 m/s). Na saída do tubo de 4 in a velocidade é de 0.74 ft/s (0,22 m/s). A temperatura da água em cada tubo de saída é 72°F (22.2°C). Determine (a) a vazão mássica, em lb/s, no tubo de entrada e em cada tudo de saída, e (b) a vazão volumétrica na entrada .
Passo 1
Dados fornecidos :
Na temperatura de entrada
Diâmetro
Taxa de fluxo volumétrico
Na saída 2 (tubo)
Diâmetro
Volume
Taxa de fluxo de massa
Na saída 3 (tubo)
Diâmetro
Volume
Passo 2
- Para tubos de saída, a equação da taxa de fluxo de massa é dada por:
- A taxa de fluxo volumétrico na entrada é calculada como
A partir de propriedades de tabelas de temperatura de água saturada, em
Passo 3
Aplicando a equação de equilíbrio da taxa de massa
Portanto a taxa de fluxo de massa de entrada é de
Passo 4
A partir das propriedades das tabelas de temperatura de água saturada, em ,
Volume especifico
Substituindo valores
Portanto, a taca de fluxo volumétrico na entrada do tubo é de .
Resposta
Portanto, a taca de fluxo volumétrico na entrada do tubo é de .