Enunciado

Considere o escoamento subsônico de Rayleigh do ar com um número de Mach de 0,92 . Calor é transferido para o fluido e o número de Mach aumenta para 0,95 . A temperatura T do fluido aumenta, diminui ou permanece constante durante esse processo? E a temperatura de estagnação T 0 ?

Passo 1

Algumas questões ao longo do capítulo são acompanhar de uma letra C ao lado do número da questão e isso indica que ela é uma questão teórica o que pra nós não representa nenhum problema, muito pelo contrário pois são essas questões teóricas que muitas vezes podem nos servir de base para entendermos os exercícios mais complexos que vem pela frente. Pois bem, para no nosso caso no fluxo de Rayleigh, a temperatura de estagnação T 0 sempre aumenta com a transferência de calor para o fluido, mas a temperatura T diminui com a transferência de calor na faixa do número Mach de 0,845   < M a   < 1 para o ar. Portanto, a temperatura neste caso diminuirá. Apesar disso parecer contra-intuitivo a princípio, devemos nos atentar que se o calor não fosse adicionado a temperatura cairia ainda mais se o ar for acelerado isentropicamente de M a   =   0,92   a   0,95 .

Resposta

No fluxo de Rayleigh, a temperatura de estagnação T 0 sempre aumenta com a transferência de calor para o fluido, mas a temperatura T diminui com a transferência de calor na faixa do número Mach de 0,845   < M a   < 1 para o ar. Portanto, a temperatura neste caso diminuirá.

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