Responde Aí
Acesse com GoogleAcesse com AppleAcesse com Facebook

Exercícios Resolvidos de Bocais e Difusores

Ver Teoria
Exercício 21345678

Enunciado

Um difusor é alimentado com escoamento de gás perfeito que apresenta velocidade igual a 250   m / s , T = 300   K e P = 100   k P a . A velocidade do escoamento na seção de descarga do difusor é 25   m / s . Determine a temperatura do escoamento na seção de descarga do difusor se o gás é argônio, hélio e nitrogênio.

Passo 1

O exercício pede para a gente calcular a temperatura T s de três gases que saem um de cada vez do difusor. A figura baixo mostra todos os dados fornecidos pelo enunciado para calcular esses valores.

ν e e ν s são as velocidades do gás entrando e saindo do difusor respectivamente. P e é a pressão e T e é a temperatura do gás entrando no difusor. T s é a temperatura do gás saindo do difusor.

Agora que sabemos o que os dados significam, vamos entender como calcular T s .

Passo 2

Calcular T s a partir da primeira lei da termodinâmica aplicada ao difusor e considerando que o calor específico c P 0 é constante e vale 0,5203   k J / k g ⋅ K para o argônio, 5,1926   k J / k g ⋅ K para o hélio e 1,0416   k J / k g ⋅ K para o nitrogênio.

h e + ν e 2 2 = h s + ν s 2 2     ⟹     h s - h e = ν e 2 2 - ν s 2 2       ⟹       c P 0 ⋅ T s - T e = ν e 2 2 - ν s 2 2

T s = 1 c P 0 ⋅ ν e 2 2 - ν s 2 2 + T e

Para usar esse valor na fórmula, temos que nos lembrar de converter de k J k g ⋅ K para J k g ⋅ K .

c P 0 A r = 0,5203   k J k g ⋅ K       ⟹       c P 0 A r = 520,3   k J k g ⋅ K

c P 0 H e = 5,1926   k J k g ⋅ K       ⟹       c P 0 H e = 5192,6   k J k g ⋅ K

c P 0 N 2 = 1,0416   k J k g ⋅ K       ⟹       c P 0 N 2 = 1041,6   k J k g ⋅ K

Passo 3

Agora que temos o passo a passo, vamos iniciar as contas!

T s A r = 1 c P 0 A r ⋅ ν e 2 2 - ν s 2 2 + T e

T s A r = 1 520,3 ⋅ 250 2 2 - 25 2 2 + 300       ⟹       T s A r = 359,46   K

T s H e = 1 c P 0 H e ⋅ ν e 2 2 - ν s 2 2 + T e

T s H e = 1 5192,6 ⋅ 250 2 2 - 25 2 2 + 300       ⟹       T s H e = 305,96   K

T s N 2 = 1 c P 0 N 2 ⋅ ν e 2 2 - ν s 2 2 + T e

T s N 2 = 1 1041,6 ⋅ 250 2 2 - 25 2 2 + 300       ⟹       T s N 2 = 329,70   K

Resposta

T s A r = 359,46   K

T s H e = 305,96   K

T s N 2 = 329,70   K

Exercícios de Livros Relacionados

O bocal de propulsão de um motor a jato é alimentado com ar a 1000K e 200k P a . Sabendo que a velocidade do ar na seção de alimentação do bocal é 30m / s , que o ar é descarregado do bocal a 850K e 9
6- O jato de água líquida, a 15° C , descarregado de um bocal atinge a altura de 15m . Qual é a velocidade do escoamento na seção de descarga do bocal?
Um difusor é alimentado com ar a 300K e 100k P a . Sabendo que a velocidade na seção de alimentação do difusor é igual a 300m / s , que a velocidade na seção de descarga é muito baixa e que o escoamen
Um bocal convergente é alimentado com nitrogênio a 200k P a e 400K . O escoamento na seção de descarga do bocal apresenta temperatura e pressão iguais a 330 K e 100k P a . Sabendo que a velocidade do
Um difusor é alimentado com um escoamento de gás perfeito que apresenta velocidade igual a 250m / s , T = 300K e p = 100k P a . A velocidade do escoamento na seção de descarga do difusor é 25m / s . D