Enunciado

O tanque de ar de 2   p é s 3 de um mergulhador deve ser preenchido com o ar de uma linha de ar comprimido a 120   p s i a e 100   ° F . Inicialmente, o ar nesse tanque está a 20   p s i a e 70   ° F . Considerando que o tanque está bem isolado, determine a temperatura e a massa do tanque quando ele é preenchido até 120   p s i a .

Passo 1

Hey hey, vamo lá! O tanque de ar de um mergulhador deve ser enchido com ar de uma linha de ar comprimido. A temperatura e a massa no tanque no estado final devem ser determinadas.

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,

Equilíbrio de massa:

Equilibrio de energia:

Passo 3

Combinando os dois equilíbrios:

As massas inicial e final são dadas por,

Substituindo,

Isolando T2, temos:

Logo, a massa final é,

Resposta

T 2 = 2 67 . 4 ° F

m 2 = 0.89   l b m

Ver Outros Exercícios desse livro