Vapor entra em um tubo longo isolado a 1400kPa e 350 °C, a uma velocidade de 10 m/s, e sai a 1.000 kPa. O diâmetro do tubo é de 0,15 m na entrada e 0,1 m na saída. Calcule a vazão mássica de vapor e a sua velocidade à saída do tubo.
Passo 1
Vamos assumir que:
Este é um processo de fluxo constante, pois não há alterações com o tempo.
As alterações cinéticas e potenciais de energia são insignificantes.
Não há interações de trabalho e calor.
Então, o balanço de energia para este sistema de fluxo constante pode ser expresso na forma de taxa como:
As propriedades do vapor na entrada e na saída são:
Passo 2
A taxa de fluxo de massa (vazão mássica) é:
E a velocidade de saída será então:
Resposta