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Enunciado

Termodinâmica - Sonntag, R.E. e Borgnakke, C. -Fundamentos da Termodinâmica- Ed: 1º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 60

Uma pequena bomba, acionada por um motor de 2   k W , recebe água líquida a 150   k P a e 10 ° C . Determine a vazão máxima que pode ser obtida com uma pressão de saída de 1   M P a , desprezando as energias cinéticas. O escoamento de saída passa através de um pequeno orifício em um bocal pulverizador para a atmosfera a 100   k P a . Determine a velocidade máxima de pulverização.

Passo 1

Fala pessoal, tudo certinho? vamos responder mais uma questão, então prepara o material e vamos responder!!

Recebemos os seguintes dados para uma pequena bomba acionada por motor com água:

P 1 = 150   k P a

P 2 = 1000   k P a

P 3 = 100   k P a

T 1 = 10 ° C

W ' = 2   k W

Da tabela de água saturada (a B.1.1), correspondente a T 1 = 10 ° C , podemos encontrar o volume específico do estágio 1:

v 1 = 0,001 m 3 k g

Passo 2

Calculando a vazão de massa:

m ' = W ' v ∙ P 2 - P 1

Substituindo os valores, nós temos que

m ' = 2 0,001 ∙ 1000 - 150   = 2,35 k g s

A equação de energia para este caso é dada por:

v 1 ∙ P 3 - P 2 + 1 2 ∙ v 3 2 - v 2 2 = 0

E com isso, a velocidade final é dada por

v 3 = v 2 2 - 2 ∙ v 1 ∙ P 3 - P 2

Substituindo os valores, nós temos que

v 3 = 0 2 - 2 ∙ 0,001 ∙ 100 - 900 = 42,4 m s

Resposta

m ' = 2,35 k g s

v 3 = 42,4 m s

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