Enunciado

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

Exercícios de Livros Relacionados

51 Um evaporador instantâneo isolado (flash) é alimentado com 1,5 kg/s de água a 500 kPa e 150°C proveniente de um reservatório geotérmico de água quente. Uma corrente de líquido saturado a 200 kPa é
55 Uma das seções de alimentação de um trocador de calor ar – ar é alimentado com 0,1 kg/s de ar a 1000 kPa e 500 K. Este escoamento deixa o trocador de calor a 320 K. O resfriamento desse escoamento
54 A Fig. P9.54 mostra uma câmara de mistura que é alimentada com 5 kg/min de líquido saturado de amônia a -20°C e com amônia a 40°C e 250 kPa. A taxa de transferência de calor do meio, que apresenta
56 A vazão de ar (T=327°C e p=400 kPa) na seção de alimentação de uma turbina adiabática é 1m3/s. A pressão na seção de descarga da turbina é 100 kPa. Desprezando as energia cinéticas do escoamento e
61 O trocador de calor contra-corrente mostrado na Fig. P9.61 é utilizado para resfriar ar de 540 K a 360 K. A pressão do ar na seção de entrada é 400 kPa e o fluido frio (que provoca o refriamento) é