Enunciado

Ar entra em um bocal a   2,21   k g / m 3 e 40   m / s e sai a   0,762   k g / m 3   e 180   m / s em um processo em regime permanente. Considerando que a área de entrada do bocal corresponde a 90   c m 2 , determine ( a ) o fluxo de massa que passa pelo bocal e ( b )   a area de saida do bocal.

Passo 1

Utilizando formula do fluxo mássico:

m ˙ = ρ V A

Dado a densidade do ar ρ i n = 2,21   k g / m 3 na entrada e a densidade de saída ρ o u t = 0,762   k g / m 3 · .

Utilizando a área em m 2 .

Passo 2

a)Determinando o fluxo de entrada:

m ˙ = ρ i n ∙ V i n ∙ A

m ˙ = 2,21 ∙ 40 ∙ 0,009

m ˙ = 0,7956   k g / s  

Passo 3

b) Como possuímos o fluxo de massa, para encontrarmos área de saída do bocal basta reaplicar a formula, já que estamos em regime permanente o fluxo é constante na entrada e saída.

m ˙ = ρ o u t ∙ V o u t ∙ A

A = m ˙ ρ o u t V o u t

Substituindo os valores:

A = 0,7956 0,762 ∙ 180

A = 0,0 0 58   m 2

Resposta

a) m ˙ = 0,7956   k g / s  

b) A = 0 , 0 058   m 2

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

A Fig. P 6.32 mostra o esquema de um bocal isolado que é alimentado com vapor de amônia ( T = 20 ° C e p = 800k P a ) . A velocidade do escoamento na seção de entrada do bocal é baixa. A pressão e a v
O bocal de propulsão de um motor a jato é alimentado com ar a 1000K e 200k P a . Sabendo que a velocidade do ar na seção de alimentação do bocal é 40m / s , que o ar é descarregado do bocal a 500m / s
Um difusor é alimentado com um escoamento de gás perfeito que apresenta velocidade igual a 250m / s , T = 300K e p = 100k P a . A velocidade do escoamento na seção de descarga do difusor é 25m / s . D
A Fig. P6.36 mostra o esquema de um difusor isolado que é alimentado com um escoamento de ar que apresenta velocidade de 200 m/s, 7 = 300 K e p= 100 kPa. As áreas das seções transversais de alimentaçã
Um difusor é alimentado com ar a 300K e 100k P a . Sabendo que a velocidade na seção de alimentação do difusor é igual a 300m / s , que a velocidade na seção de descarga é muito baixa e que o escoamen