Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 30
Uma determinada quantidade de ar entra em regime permanente em um bocal adiabático a , e e sai a e . A área na entrada do bocal e de . Determine o fluxo de massa no bocal, a temperatura de saida do ar e a area na saida do bocal.
Passo 1
Enunciando nossas variáveis:
Condições de entrada:
Condições de saída:
Propriedade que devemos considerar constante do gás ar , (TabelaA-1).
Calor específico do ar a , (Tabela A-2)
Para determinar o fluxo de massa utilizaremos equação do gás ideal para encontra o volume específico e assim encontrar o fluxo.
Para letra b, a relação é de que o bocal pode ser considerado um sistema de controle de volume, portanto o sistema possui energia de entrada equivalente ao de saída.
E para letra c utilizaremos os mesmo passos da letra a só q com objetivo após de encontrar o volume específico será área de saída.
Passo 2
A) Aplicando a equação do gás ideal:
Substituindo valores:
Utilizando a formula do fluxo de massa temos:
Passo 3
b) Tendo o bocal como um sistema de controle de volume, temos:
Devido não possuir variação interna, energia cinética, potencial, todas as energias não possuem variação. Portanto,
Logo temos:
Como e o sistema é adiabático podemos utiliza mesmo calor específico:
Substituindo valores:
Passo 4
c)Vamos ao quarto e ultimo passo, utilizando equação do gás ideal para encontrarmos o volume específico de saída:
Utilizando nosso volume específico e como o fluxo de massa é o mesmo na saída e entrada, temos:
Substituindo valores:
Resposta
a)
b)
c)