Um carro é mantido a
, e o ar quente dentro dele é forçado a sair a uma taxa de 12
como resultado do ar externo a
que se infiltra no carro através de suas frestas. Determine a taxa de perda líquida de energia do carro devido à transferência de massa.
Passo 1
O enunciado descreve um carro onde o ar quente do interior (à pressão
e temperatura de
) sai à vazão volumétrica de
e é substituído por ar externo a
. Queremos a taxa de perda líquida de energia associada a esse transporte de massa. Vamos modelar o ar como gás ideal e usar entalpia específica
.
Passo 2
Transformamos a vazão volumétrica em SI e calculamos a vazão mássica com a densidade do ar no interior.
A densidade do ar a
(
) e
é
Logo, a vazão mássica de saída é
Passo 3
Para ar ideal, a entalpia específica é
. Usamos
. A diferença de entalpia entre o ar que sai (
) e o ar que entra (
) é
Passo 4
A taxa de perda líquida de energia é
Resposta
A taxa de perda líquida de energia do carro devido à transferência de massa é aproximadamente