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

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