16- Usando calor específico médio, explique como a variação de entalpia em gases ideais e em escoamentos incompressíveis pode ser determinada.
Passo 1
O enunciado pede para mostrar como, usando um calor específico médio, se calcula a variação de entalpia em dois casos:
– gases ideais, onde a entalpia depende apenas da temperatura;
– escoamentos incompressíveis (líquidos ou líquidos com variação de densidade desprezível), onde há também efeito de pressão.
– gases ideais, onde a entalpia depende apenas da temperatura;
– escoamentos incompressíveis (líquidos ou líquidos com variação de densidade desprezível), onde há também efeito de pressão.
Passo 2
Para gases ideais a entalpia específica
é função única da temperatura e satisfaz
Se aproximamos
por um valor médio
entre
e
, integrando obtemos
Passo 3
Em um fluido incompressível (densidade
praticamente constante e volume específico
constante), a entalpia é
onde
é a energia interna específica. Como
também varia só com temperatura, escrevemos
Aproximando
por um valor médio
entre
e
e
constante, a variação de entalpia fica
Passo 4
Em muitos problemas de escoamento de líquidos a variação de pressão é pequena ou seu efeito é tratado separadamente, de modo que se usa simplesmente
Ou, incluindo pressão, mantém-se a forma completa do passo anterior.
Resposta
Para gás ideal:
Para fluido incompressível (com pressão variável):
E, se a variação de pressão for desprezível, reduz-se a