Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 12.Problemas - Ex. 5
Um escoamento de oxigênio a é misturado, em regime permanente, com outro escoamento de nitrogênio que apresenta a mesma temperatura. A vazão em massa de mistura obtida é . Sabendo que a composição da mistura obtida é igual a do ar atmosférico e que a temperatura e a pressão no escoamento a jusante da mistura são iguais a , determine as vazões em massa e em volume dos escoamentos de oxigênio e nitrogênio puros.
Passo 1
Opa, tudo bem? Vamos resolver esta questão!
Temos os seguintes dados:
Temperatura inicial dos componentes:
Taxa de fluxo mássico total:
Temperatura da mistura:
Pressão da mistura:
Queremos a taxa de fluxo mássico de cada componente e o volume dos escoamentos.
Passo 2
Vamos supor que o ar consista em de e de .
A massa molar da mistura seria então:
A concentração de massa de oxigênio no ar seria de:
A concentração em massa de nitrogênio no ar seria de:
Passo 3
Podemos encontrar as taxas de fluxo de volume para cada gás a partir de:
E:
Como e são componentes do ar e a taxa de fluxo mássico total é de a taxa de fluxo mássico de cada componente se mantém como .