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Enunciado

Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 17.Problemas - Ex. 161

Dióxido de carbono entra em um bocal convergente-divergente a 60   m / s , 310 ° C e 300   k P a , saindo do bocal a uma velocidade supersônica. A velocidade do dióxido de carbono na garganta do bocal é:

  1. 125   m / s
  2. 225   m / s
  3. 312   m / s
  4. 353   m / s
  5. 377   m / s

Passo 1

Fala aí! Partiu resolver essa questãozinha? Vamos lá então!

Primeiro vamos separar nossos dados do problema:

T 1 = 310 ° C   → 583   K P 1 = 300   k P a V 1 = 60   m / s

Agora vamos anotar os dados em relação ao dióxido de carbono:

k = 1,289 c p = 0,846   k J / k g   .   K R = 0,1889   k J / k g   .   K

Agora partiu continhas!

Passo 2

Vamos resolver então a seguinte equação:

V g a r g a n t a = k   .   R   .   T g a r g a n t a   .   1000

Opa! Mas antes temos que achar esse T g a r g a n t a :

T g a r g a n t a = 2   .   T 0 k + 1

E ainda precisamos desse T 0 também...Ai ai...Relaxa que vai dar tudo certo!

T 0 = T 1 + V 1 ² 2   .   c p   .   1000

T 0 = 583 + 60 ² 2   .   0,846   .   1000

T 0 = 585,13   K

Agora sim, vamos achar a temperatura na garganta:

T g a r g a n t a = 2   .   585,13 1,289 + 1

T g a r g a n t a = 511,25   K

Aeee!! Agora sim podemos encontrar a velocidade:

V g a r g a n t a = k   .   R   .   T g a r g a n t a   .   1000

V g a r g a n t a = 1,289   .   0,1889   .   511,25   .   1000

V g a r g a n t a = 352,8   m / s

Que é aproximadamente:

V g a r g a n t a ≃ 353   m / s

Uhulll! Arrasamos!

Resposta

Letra d.

Ver Outros Exercícios desse livro