Enunciado

Dadas as medições de pressão e temperatura de estagnação e pressão estática na Figura P9.22, calcule a velocidade do ar V, admitindo (a) escoamento incompressível e (b) escoamento compressível.

Passo 1

E lá vamos nós! Bora pra mais uma batalha!

Temos as medições pela Figura sendo, p = 80   k P a ,   p 0 = 120   k P a   e   T = 100 ° C = 373   K , assim, considerando para o ar R = 287   J / k g K , teremos:

ρ 0 = p 0 R T 0 = 120000 287 373 = 1,12   k g / m 3

Okay, vamo lá pras alternativas!

Começando pela (a), em um escoamento incompressível, teremos:

ρ = ρ 0 → V = 2 Δ p ρ = 2 120000 - 80000 1,12 = 267   m / s

Passo 2

Show, mas e agora, para (b), quando tratamos de um escoamento compressível?! Teremos que:

T = T 0 p p 0 k - 1 / k = 373 80 120 0,2857 = 332   K

Assim,

T 0 = T + V 2 2 C p

Sendo o c p = 1005   J / k g K , teremos:

373 = 332 + V 2 2 1005 → V = 286   m / s

Resposta

(a) 267 m/s

(b) 286 m/s

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