6.11 Um quilograma por segundo de dióxido de carbono a 200 kPa e
escoa numa tubulação de
de área de seção transversal. Determine a velocidade e a vazão volumétrica.
Passo 1
O enunciado dá uma vazão mássica de dióxido de carbono de
que escoa num tubo de área de seção transversal
, sob pressão
e temperatura
. Vamos usar a equação de estado dos gases ideais para obter a densidade
do C
e depois a equação de continuidade
para achar a velocidade
e, finalmente, a vazão volumétrica
.
Passo 2
Convertendo temperatura para Kelvin e definindo a constante dos gases para o C
:
Passo 3
Aplicando a equação de estado
para obter a densidade:
Passo 4
Usando a continuidade
para achar a velocidade
:
Passo 5
Com
conhecida, a vazão volumétrica é
Resposta
Velocidade do escoamento:
.
Vazão volumétrica: .
Vazão volumétrica: