Enunciado
Termodinâmica - Moran e Shapiro - Princípios de Termodinâmica para Engenharia- Ed: 7º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 130
Um bocal convergente divergente que opera em regime permanente tem uma área de garganta de 3 cm² e uma área de saída de 6 cm². Ar, considerado gás ideal com k=1,4, entra no bocal a 8 bar, 400 K e com um número de Mach de 0,2 e escoa isentropicamente no interior do bocal. Se o bocal está estrangulado e se a parte divergente atua como um bocal supersônico, determine a vazão mássica, o número de Mach, a pressão em bar e a temperatura em K, na saída. Repita os cálculos admitindo que a porção divergente atua como um difusor supersônico.
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 9.2 pra resolvermos essa questão!
Temos para a compressão isotrópica que:
De forma semelhante, para a expansão, temos que:
Passo 2
O calor adicionado se dá por:
Logo,
Para a eficiência térmica, temos:
A transferência de calor como real efeito de pressão é dada por: