Vapor entra em um bocal a
e 20 bar com uma velocidade de
. A pressão e a temperatura na saída são, respectivamente, 8 bar e
. A vazão mássica é de
. Desprezando os efeitos de transferência de calor e energia potencial, Determine:
a) A velocidade na seção de descarga desse bocal;
b) As áreas de entrada e saída em
.
a) A velocidade na seção de descarga desse bocal;
b) As áreas de entrada e saída em
Passo 1
Resumo do enunciado e princípios a usar
Temos um bocal com vapor em regime estacionário, sem troca de calor nem energia potencial. Os dados são:
– Entrada: ,
,
,
.
– Saída: ,
.
Precisamos usar
Temos um bocal com vapor em regime estacionário, sem troca de calor nem energia potencial. Os dados são:
– Entrada:
– Saída:
Precisamos usar
- A equação de energia para escoamento adiabático e estacionário:
- A equação de continuidade mássica:
Para tudo isso vamos precisar de entalpias
e volumes específicos
(ou densidades
) do vapor superaquecido, obtidos em tabelas.
Passo 2
Determinação de
,
,
e
em tabelas de vapor superaquecido
– Em ,
encontra-se
– Em
– Em
,
encontra-se
Passo 3
Cálculo da velocidade de saída
pela equação de energia
Escrevendo tudo em temos
Escrevendo tudo em
Da equação
Passo 4
Cálculo das densidades
e
Passo 5
Cálculo das áreas de entrada
e de saída
pela continuidade
Resposta
a)
b) e
b)