Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 116
A velocidade do escoamento de ar na seção de alimentação de um bocal isolado é . A vazão em massa de ar no bocal é e a pressão e a temperatura do ar na seção de alimentação do bocal são iguais a e . Já a pressão e a temperatura na seção de descarga do bocal são iguais a e . Determine a velocidade do escoamento na seção de descarga e a eficiência deste bocal.
Passo 1
Fala galera, bora resolver mais uma questão de termodinâmica!
Juntos a gente dá conta rapidinho!
Começamos o problema analisando o enunciando.
Aqui, não temos trabalho, transferência de calor e variação da energia potencial, então a equação de energia fica:
Modificando para ficar em função de e das temperaturas:
Passo 2
Ao invés de utilizar as propriedades da Tabela A.5, calcularemos um pela Tabela A.7 para utilizando as entalpias de e :
Agora, calculamos :
Por fim, calculamos um :
Percebemos que os valores encontrados se divergem um pouco dos tabelados na Tabela A.5.
Passo 3
Agora, precisamos calcular a nova temperatura de descarga, e faremos isso utilizando a seguinte equação:
Substituindo os dados:
Passo 4
Calculando a velocidade de descarga com a temperatura calculada:
Substituindo os dados:
Passo 5
Calculando a velocidade de descarga com a temperatura dada:
Substituindo os dados:
Passo 6
Por fim, calculamos a eficiência do bocal:
Ufa, finalmente acabamos!
Foi longo, mas valeu a pena!
Até a próxima questão!