7.58 Qual a vazão mássica de água que pode ser bombeada de 100 kPa para 300 kPa utilizando uma bomba de 3 kW de potência, sabendo que esta se encontra a
?
Passo 1
O enunciado pede a vazão mássica de água que uma bomba de potência
consegue elevar de
a
. O fluido está a
, onde podemos considerar água praticamente incompressível. Para resolver, vamos usar a primeira lei de termodinâmica para regime permanente em volume de controle e a relação entre trabalho do bomba e variação de entalpia, além da aproximação
para líquidos.
Passo 2
Em regime permanente, desprezando energia cinética e potencial, a potência de bomba é
Como água é quase incompressível, podemos aproximar
logo
Passo 3
Determinar o volume específico
da água a
. Da tabela de propriedades da água temos densidade
, então
Passo 4
Calcular a diferença de pressão em unidades SI:
Passo 5
Calcular o trabalho específico do bomba:
Passo 6
Isolar a vazão mássica
na equação da potência:
Resposta
A vazão mássica de água é
.