Enunciado

Considere o escoamento adiabático em regime permante de um fluido incompressível. A temperatura do fluido pode diminuir durante o escoamento? Explique.

Passo 1

Fala aí galera, vamos para mais uma questão de Mecânica dos Fluidos. Devemos analisar se a temperatura pode diminuir durante o fluxo adiabático constante de um fluido incompressível.

Passo 2

Então, não é possível que temperatura do fluido diminua durante o fluxo constante, incompressível e adiabático de um fluido incompressível, pois isso exigiria a diminuição da entropia de um sistema adiabático, o que seria uma violação da 2ª lei da termodinâmica.

Pois a entropia de um fluido pode diminuir somente se removermos o calor.    

Passo 3

Por fim, vamos combinar as equações que encontramos nos passos 1 e 2 para obtermos a velocidade ar. Temos:

V 1 = 2 ρ H 2 O g h ρ a r V 1 = 2 1000   k g / m 3 ( 9,81   m / s 2 ) ( 0,073   m ) 1,25   k g / m 3  

V 1 = 33,8   m / s

Resposta

V 1 = 33,8   m / s

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