Exercícios de Conservação de Massa do Volume de Controle - Lista de Exercícios Resolvida

Uma substância escoa nos tubos indicados na figura abaixo. Um tanque com vapor d’água superaquecido está conectado a esses tubos através de quatro ramificações com seções transversais circulares. Cada ramificação possui uma válvula. Abrem-se as válvulas e o tanque esvazia através das ramificação e ao mesmo tempo em que enche através da ramificação e . O vapor d’água superaquecido sai pela ramificação com uma velocidade média de e entra pela ramificação com velocidade média de . Além disso, o vapor d’água superaquecido sai do tanque pela ramificação com uma velocidade média de e entra no tanque pela ramificação 4 com velocidade média de . Considere que a pressão do em todas as ramificações é igual a . As temperaturas do vapor d’água superaquecido nas ramificações , , e valem , , e respectivamente. Sabendo que os diâmetros das ramificações , , e valem , , e respectivamente, calcule a taxa de variação da massa de vapor d’água superaquecido no tanque.

Use a tabela termodinâmica da água abaixo.

Uma substância escoa nos tubos indicados na figura abaixo. Um tanque cheio de vapor está conectado a esses tubos através de duas ramificações, cada uma com uma válvula. Abrem-se as válvulas e o tanque esvazia com vazões volumétricas constantes de pelo tubo e pelo tubo . Qual é a taxa de variação da massa do tanque? Considere que o volume específico dessa substância meça .

Uma substância escoa nos tubos indicados na figura abaixo. Um tanque com vapor está conectado a esses tubos através de três ramificações, cada uma com uma válvula. Abrem-se as válvulas e o tanque esvazia através das ramificações e ao mesmo tempo em que enche através da ramificação . O vapor sai pela ramificação com uma velocidade média de 3 e passa pela ramificação com velocidade média de . Por outro lado, o vapor entra no tanque pela ramificação com uma velocidade média de . Sabendo que a área da seção reta da ramificação vale , da ramificação vale e da ramificação vale , calcule a taxa de variação da massa do tanque. Considere que o volume específico dessa substância meça .

Uma substância escoa nos tubos indicados na figura abaixo. Um tanque com ar está conectado a esses tubos através de quatro ramificações com seções transversais circulares. Cada ramificação possui uma válvula. Abrem-se as válvulas e o tanque esvazia através das ramificação e ao mesmo tempo em que enche através da ramificação e . O ar sai pela ramificação com uma velocidade média de e entra pela ramificação com velocidade média de . Além disso, o ar sai do tanque pela ramificação com uma velocidade média de e entra no tanque pela ramificação 4 com velocidade média de . Considere que a pressão do ar em todas as ramificações é igual a . As temperaturas do ar nas ramificações , , e valem , , e respectivamente. Sabendo que os diâmetros das ramificações , , e valem , , e respectivamente, calcule a taxa de variação da massa de ar no tanque.

Uma substância escoa nos tubos indicados na figura abaixo. Um tanque com vapor está conectado a esses tubos através de três ramificações, cada uma com uma válvula. Abrem-se as válvulas e o tanque esvazia através das ramificações e ao mesmo tempo em que enche através da ramificação . O vapor sai pela ramificação com uma velocidade média de e passa pela ramificação com velocidade média de . Por outro lado, o vapor entra no tanque pela ramificação com uma velocidade média de . Apesar dessas trocas de massa entre o tanque e as tubulações, a massa de vapor contida dentro do tanque não varia. Sabendo que a área da seção reta da ramificação vale , da ramificação vale , calcule a área da seção transversal da ramificação .

Uma substância escoa nos tubos indicados na figura abaixo. Um tanque está conectado a esses tubos através de duas ramificações, cada uma com uma válvula. Abrem-se as válvulas e a substância enche o tanque com uma vazão volumétrica constante de em cada ramificação. Qual é a taxa de variação da massa do tanque? Considere que a massa específica dessa substância meça .

Uma piscina furada de base circular com de diâmetro está se enchendo de água por meio de três mangueiras. Por uma mangueira passa uma vazão volumétrica de , pelas outras duas passa uma vazão volumétrica de . A altura do nível da água sobe com uma velocidade constante de . Considerando que a água possui , determine a vazão mássica de saída da água. Suponha que a água vaza por dois furos com a mesma vazão mássica.

Uma substância escoa nos tubos indicados na figura abaixo. Um tanque com vapor está conectado a esses tubos através de três ramificações com seções transversais circulares. Cada ramificação possui uma válvula. Abrem-se as válvulas e o tanque esvazia através da ramificação ao mesmo tempo em que enche através da ramificação e . O vapor sai pela ramificação com uma velocidade média de e entra pela ramificação com velocidade média de . Além disso, o vapor entra no tanque pela ramificação com uma velocidade média de . O tanque enche a uma taxa de . Sabendo que o diâmetro da ramificação vale , o diâmetro da ramificação vale , calcule o diâmetro da ramificação . Considere que o volume específico do vapor vale .