Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 155
O fluxo de ar em uma linha de ar comprimido está dividido em dois fluxos iguais por uma junta T na linha. O ar comprimido entra nessa conexão de diâmetro de 2,5 cm a 1,6 MPa e 40 °C, a uma velocidade de 50 m/s. Cada saída tem o mesmo diâmetro que a entrada, e o ar nessas saídas tem uma pressão de 1,4 MPa e uma temperatura de 36 °C. Determine a velocidade do ar nas saídas e a taxa de variação de energia de fluxo (fluxo de potência), considerando a junta T.
Passo 1
Vamos assumir que:
O ar é um gás ideal com aquecimentos específicos constantes.
O fluxo é constante.
Como as saídas são idênticas, presume-se que o fluxo se divide uniformemente entre as duas.
Sabemos que:
A constante gasosa do ar é
Então, os volumes específicos de ar na entrada e na saída são:
Passo 2
Assumindo uma divisão uniforme da vazão de entrada, o balanço de massa pode ser escrito como:
Então, o taxa de fluxo de massa na entrada é:
E na saída:
Substituindo os resultados acima na expressão do fluxo de potência, temos,