Enunciado

Um bocal convergente-divergente opera em regime permanente. Ar, na condição de gás ideal com k=1,4, escoa pelo bocal, sendo descarregado na atmosfera a 14,7 lbf/in² e 520°R. Um choque normal localiza-se no plano de saída com Mx=1,5. A área do plano de saída é de 1,8 in². O escoamento é isentrópico até o choque. Determine

  1. A pressão de estagnação
  2. A temperatura de estagnação
  3. A vazão mássica

Passo 1

Fala pessoaaal! Como vocês estão? Bora pra mais uma questãozinha massa!

Pra começar, vamos assumir que o calor é uma constante específica e também vamos nos basear no exemplo 9.4 pra resolvermos essa questão!

  1. O balanço de massa e energia nos dá que:
  2. 0 = Q c v - W c v + m ( h 1 - h 2 )

    Usando os dados da questão nós temos que:

    Q c v = 0,7 + 3,9 706,8 - 295,17 1 10 3 = 2,305   M W

    Usando a equação 7.33, temos que:

    E q = 1 - T 0 T b Q c v = 1 - 1,295 761 2,305 = 1,411   M W

  3. Com a equação 7.34, temos que:
  4. E f 1 - E f 2 = m h 2 - h 1 - T 0 s 2 - s 1 = 0,595   M W

  5. Usando o balanço de exergia temos que:

E d = E q - W c v + E f 1 - E f 2 = 1,411 - 0,7 - 0,595 = 0,116   M W

Resposta

E q = 1,411   M W

E f 1 - E f 2 = 0,595   M W

E d = 0,116   M W

Ver Outros Exercícios desse livro