Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 6.Problemas - Ex. 30
Um bocal convergente é alimentado com nitrogênio a e . O escoamento na seção de descarga do bocal apresenta temperatura e pressão iguais a e . Sabendo que a velocidade do nitrogênio na seção de alimentação do bocal é pequena e que o bocal é adiabático, determine a velocidade do escoamento na seção de descarga do bocal.
Passo 1
Oi pessoal, tudo bem? Vamos analisar essa questão.
Temos uma seção de entrada e uma de saída. Para os elementos da seção de entrada, representaremos pelo índice . Os elementos da seção de saída, pelo índice . Vamos então organizar os dados do enunciado!
Temos, para a entrada:
Para a seção de saída:
Passo 2
A partir da equação de balanço de energia, temos que:
Como a velocidade na entrada é desprezível, consideraremos , logo:
Considerando o nitrogênio como um gás ideal e que o processo seja adiabático, podemos fazer a seguinte aproximação:
A velocidade de saída do escoamento será de: