Qual propriedade permanece constante no estrangulamento adiabático de um escoamento?
Passo 1
O enunciado pergunta qual propriedade permanece constante num escoamento estrangulado adiabático. O conteúdo aqui é energia em escoamentos compressíveis em regime permanente, sem troca de calor nem trabalho de eixo. Para resolver, vamos usar a primeira lei do escoamento estacionário (Equação de Bernoulli generalizada ou Equação de Energia do EFV).
Passo 2
Na forma geral, para escoamento estacionário unidimensional, sem calor (
) e sem trabalho de eixo (
), a primeira lei fornece a entalpia total constante ao longo da linha de escoamento:
onde
é a entalpia estática e
a velocidade do fluido.
Passo 3
Como a entalpia está ligada à temperatura por
, manter
constante equivale a manter a temperatura total constante. Em função do número de Mach
, escrevemos
Passo 4
Mesmo no estrangulamento (onde
no gargalo), não há variação de entalpia total nem de temperatura total, pois o escoamento é adiabático e não realiza trabalho de eixo.
Resposta
A entalpia total
(ou equivalentemente a temperatura total
) permanece constante no estrangulamento adiabático de um escoamento.