Enunciado

Calcule a velocidade do som no vapor a 200   ° C e 400   k P a   (a) pela aproximação de gás ideal ( T a b e l a   A . 4 ) e (b) usando o software E E S (ou as tabelas de vapor) e fazendo pequenas alterações isentrópicas na pressão e massa específica e aproximando a Equação ( 1.38 ) .

Passo 1

E aí, tudo bem? Bora matar essa questão mais rápida que o flash!

a)

Coletando os gases da tabela A . 4 temos: k ≈ 1,33 e R = 461   m 2 s 2 ⋅ K , agora seguindo a formula do gás ideal temos:

a = k R T = 1,33 ⋅ 461   m 2 s 2 ⋅ K ⋅ 200 + 273 K  

a ≈ 539   m s

Passo 2

b)

Essa parte vamos fazer com a seguinte formula:

a = d p d ρ s ≈ Δ p Δ ρ s  

Para as condições dadas, a entropia é:

s = 1,872   k J k g ⋅ K

Agora se variarmos a pressão em ambos os sentidos de maneira isentrópica, temos:

ρ 401 k P a = 1,87565   k g m 3

ρ 399 k P a = 1,8 6849   k g m 3

Agora aplicando a formula, temos:

a ≈ 401 k P a - 399 k P a 1,87565   k g m 3 - 1,86849   k g m 3 s

a ≈ 529   m s

Calculando o erro, temos:

ϵ = a t - a p a t ⋅ 100 % = 529 - 5 3 9 529 ⋅ 100 %

ϵ = 1,9 %

Isso é tudo pessoal, conseguimos mais uma! \o/

Resposta

a)

a ≈ 539   m s

b)

a ≈ 5 2 9   m s

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