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 ( de<a q=0) e sem trabalho de eixo ( de<a Weixo=0), a primeira lei fornece a entalpia total constante ao longo da linha de escoamento:
h0 = h + u^22 = constante,
onde h é a entalpia estática e u a velocidade do fluido.

Passo 3

Como a entalpia está ligada à temperatura por h = Cp,T, manter h0 constante equivale a manter a temperatura total constante. Em função do número de Mach M, escrevemos
T0 = Tl(1 + tfracgamma-12M^2r) = constante

Passo 4

Mesmo no estrangulamento (onde Mto1 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 h0 (ou equivalentemente a temperatura total T0) permanece constante no estrangulamento adiabático de um escoamento.

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