Enunciado
Termodinâmica - Moran e Shapiro - Princípios de Termodinâmica para Engenharia- Ed: 7º - Capítulo 4.Problemas - Ex. 16
Amônia entra em um volume de controle que opera em regime permanente a
, com vazão mássica de 1,5 kg/s. Vapor saturado a 6 bar passa por uma segunda saída com uma vazão volumétrica de 0.10 Determine
- O diâmetro mínimo do tubo de entrada, em cm, de modo que a velocidade da amônia não exceda 18 m/s na entrada.
- A vazão volumétrica do vapor saturado na saída em .
Passo 1
- Calcularemos do diâmetro da entrada, escrevendo a seguinte expressão de área da entrada.
- Aplicando a equação para a conservação de massa
Onde,
é a área de entrada.
é a taxa de fluxo de massa da amônia na entrada.
é o volume especifico de amônia na entrada.
é a velocidade da amônia na entrada.
Encontraremos o valor do volume especifico da amônia correspondente a pressão 16 bar é a temperatura da é a temperatura da 32°C. Tabela A-14 “Propriedades da Amônia Saturada (Líquido-Vapor): Tabela de pressão”
Iremos substituir
por
por
por
Portanto, o diâmetro mínimo de entrada será de
Passo 2
Calcule a vazão volumétrica de amônia da terceira saída
Encontraremos o volume específico de amônia no estado líquido saturado e no estado de vapor saturado correspondente á pressão da 6 bar, Tabela A-14”Propriedades da amônia Saturada (Líquido-Vapor): Tabela de pressão”.
Substitua todos ao valores acima na equação acima (2).
Portanto, a taxa de fluxo volumétrico do vapor saturado que sai será de .
Resposta
Portanto, a taxa de fluxo volumétrico do vapor saturado que sai será de .