Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 139
O ar em um isolado e rígido tanque de ar comprimido cujo volume é de está inicialmente a e . Ar suficiente é liberado do tanque para reduzir a pressão para . Como resultado dessa liberação, qual é a temperatura do ar restante no tanque?
Passo 1
Hey hey, vamo lá! O ar em um tanque de ar comprimido rígido e isolado é liberado até que a pressão no tanque se reduza a um valor especificado. A temperatura final do ar no tanque deve ser determinada.
Passo 2
Nós tomamos o tanque como o sistema, que é um volume de controle desde que a massa atravessa o limite. Observando que as energias microscópicas de fluidos fluidos fluidos fluidos e não fluidos são representadas pela entalpia h e energia interna u, respectivamente, os balanços de massa e energia para este sistema de fluxo uniforme podem ser expressos como:Equilibrio de massa:
Equilibrio de energia:’
Combinando os dois balanços:
As massas inicial e final são dadas por
Passo 3
A temperatura do ar que sai do tanque muda desde a temperatura inicial no tanque até a temperatura final durante o processo de descarga. Assumimos que a temperatura do ar que sai do tanque é a média das temperaturas inicial e final do tanque. A substituição na equação do balanço energético dá
Cuja solução por tentativa-erro ou por um solucionador de equações como o EES é
