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Enunciado

Termodinâmica - Sonntag, R.E. e Borgnakke, C. -Fundamentos da Termodinâmica- Ed: 1º - Capítulo 6.Problemas - Ex. 5

Vapor saturado de R-134a sai do evaporador a 10°C em um sistema de bomba de calor, com uma vazão mássica constante de 0,1 kg/s. Qual é o menor diâmetro de tubo que pode ser usado nesse local se a velocidade do refrigerante não deve exceder 7 m/s?

Passo 1

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

Nós temos as seguintes informações

T = 10 ° C

v m á x = 7 m s

m ' = 0,1   k g / s

Como o volume é definido como

V ' = m ' ∙ v

Podemos ver que o volume específico é necessário para este cálculo. Portanto, de acordo com a tabela de volume específico, o refrigerante a dada temperatura é:

v = v g = 0,04945 m 3 k g

Passo 2

A taxa de volume é igual a

V ' = 0,1 k g s ∙ 0,04945 m 3 k g = 0,004945 m 3 s

Como o fluxo de volume, podemos calcular usando a equação

V ' = v m á x ∙ A

Isolando o termo A, nós temos que

A = V ' v m á x

Substituindo o número, nós temos que

A = 0,004945   m 3 / s 7   m / s = 0,0007   m 2

Passo 3

A equação para a área transversal do tubo é igual a

A = d 2 ∙ π 4

Isolando o termo d 2

d 2 = A ∙ 4 π

Substituindo os valores, nós obtemos que

d 2 = 0,0007 m 2 ∙ 4 3,14 = 0,00089   m 2

O menor diâmetro do tubo é:

d = 0,029   m

Resposta

d = 0,029   m