A Fig. P4.7 fornece os dados da entrada e da saída da água de um tanque. Determine a vazão mássica na entrada e na saída do tanque, ambas em kg/s. Calcule também a taxa de variação de massa contida no tanque, em kg/s.

Para encontrarmos a taxa de fluxo de massa na entrada e saída do tanque, usamos a fórmula

Onde A é a área de abertura, V é a velocidade do fluido e é o volume específico do fluido.

Resolvendo a taxa de fluxo de massa na entrada:

Nas mesas de vapor de água superaquecido e a

Partindo dele

Substituindo na equação (1), para a taxa de fluxo de massa:

Portanto, a taxa de fluxo de massa na entrada é de

Resolvendo a taxa de fluxo de massa na saída:

Em , , está abaixo do ponto de saturação. Portanto, é modelado como um líquido comprimido, o que nos permite aproximar seu valor com:

partindo da tabela de água saturada.

Substituindo na equação (1) para taxa de fluxo de massa:

Portanto, a taxa de fluxo de massa na entrada é de .

A taxa de mudança de massa contida no tanque é a diferença entre taxas de fluxo de massa, portanto:

Portanto, a taxa de mudança de massa no tempo é de .