Enunciado

Argônio entra em um bocal que opera em regime permanente a 1300 K, 360 kPa e com uma velocidade de 10 m/s. Na saída do bocal a temperatura e a pressão são de 900 K e 130 kPa, respectivamente. As perdas de calor podem ser ignoradas. Considere o argônio um gás ideal com k=1,67. Determine (a) a velocidade na saída, em m/s, e (b) a taxa de destruição de exergia, em kJ por kg de argônio em escoamento. Adote T 0 = 293   K   e   p 0 = 1   b a r .

Passo 1

Iai galera, como estamos? Bora pra mais uma questãozinha braba desse assunto!

  1. O balanço de massa nos mostra que m 3 = m 1 + m 2 . Então, temos que:
  2. m 1 m 2 = h 2 - h 3 h 3 - h 1 = 2844,8 - 697,22 697,22 - 167,57 = 4,05

  3. A destruição de exergia pode ser encontrada usando E d m 3 = T 0 σ m 3 :

σ m 3 = s 3 - m 1 m 3   s 1 - m 2 m 3   s 3

Temos que m 3 = 5,05   m 2 , logo m 2 m 3 = 0,198 ,       m 1 m 3 = 0,802 , então:

σ m 3 = 0,1696 k J k g K

E finalmente,

E d m 3 = T 0 σ m 3 = 50,5   k J / k g

Resposta

m 1 m 2 = 4,05

E d m 3 = 50,5   k J / k g

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