Enunciado

Uma sonda estacionária de temperatura inserida em um duto, no qual o ar escoa a 125   m / s , dá a leitura de 50   ° C . Qual é a temperatura real do ar?

Passo 1

Antes de tudo vamos considerar que o ar no nosso problema é um gás ideal com aquecimentos específicos constantes à temperatura ambiente e o processo de estagnação é isentrópico. Além disso, temos que o calor específico do ar à temperatura ambiente é dado por

c p = 1.005 k J k g ⋅ K

Passo 2

Pois bem, temos que o ar que atinge a sonda será interrompido por completo e, portanto, passará por um processo de estagnação. O termômetro detectará a temperatura desse ar estagnado, que é a temperatura de estagnação. A temperatura real do ar é determinada a partir de

T = T 0 - V 2 2 ⋅ c p = 50 ° C - 125 m s 2 2 ⋅ 1.005   k J k g ⋅ K ⋅ 1 k J k g 1000 m 2 s 2 = 42,2 ° C

Resposta

T = 42,2 ° C

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