Nitrogênio de um tanque flui a uma vazão de
a
, então entra em um aparelho onde é aquecido, e deixa o aquecedor como gás a 150 F e 600 psia. Calcula-se a vazão volumétrica e o volume específico do o gás que deixa o aquecedor. Massa molecular de
é de
ou
. Assuma a lei dos gases ideais.
Passo 1
Então, olha só o que o exercício tá pedindo: nitrogênio sai de um tanque a uma vazão mássica de
e temperatura de
. Depois ele passa por um aquecedor e sai como gás a
e
. Queremos saber qual a vazão volumétrica e qual o volume específico desse gás que sai do aquecedor.
Conteúdo: Termodinâmica de gases ideais.
O que vamos usar:
Conteúdo: Termodinâmica de gases ideais.
O que vamos usar:
- Lei dos gases ideais (
). - Conversão de unidades (
para Rankine, psi para lbf/ft²). - Cálculo de constante específica
.
Passo 2
Primeiro, ajeitar a temperatura e a pressão nas unidades certas:
- Temperatura em Rankine:
- Pressão em lbf/ft² (já que):
Passo 3
Calcular a constante do gás (
):
- Constante universal
- Massa molar do N₂:
Passo 4
Agora o volume específico
sai da forma
Substituindo:
Passo 5
Por fim, a vazão volumétrica
é a vazão mássica vezes o volume específico:
Resposta
Vazão volumétrica de saída:
.
Volume específico de saída: .
Volume específico de saída: