Enunciado

Medições são realizadas em um escoamento compressível em um tubo longo e liso com diâmetro interno de 7,16   m m . Ar é aspirado do ambiente ( 20 º C   e   101   k P a ) por uma bomba de vácuo localizada a jusante. As leituras de pressão ao longo do tubo tornamse regime permanente quando a pressão a jusante é reduzida para 626   m m de mercúrio (vácuo) ou abaixo desse valor. Para estas condições, determine (a) a vazão mássica máxima possível através do tubo, (b) a pressão de estagnação do ar saindo do tubo, e (c) a variação de entropia do ar no tubo. Mostre os pontos do estado de estagnação e estático e o caminho do processo em um diagrama T s .

Passo 1

Fala aí, galera. Vamos para mais um problema de mecânica dos fluidos. Primeiramente, sabemos que:

T 0 = T 1 + K - 1 2   M 2

p 0 = p 1 + k - 1 2 M 2 k k - 1

m ˙ = ρ V A

P = ρ R T

Como a distribuição de pressão não muda:

T e = 244 K

m ˙ = 0,00321 k g / s

p e = 33,8 k P a

Para um gás ideal, temos que:

T d s = d h - v d p = C p d T - R T d ρ p

d s = C p d T T - R d ρ p

s e - s i = C p ln ⁡ T 01 T 02 - R ln ⁡ p 02 p 01

s e - s 1 = 314 J / k g K

Passo 2

Mostrando os pontos pedidos e o caminho:

Resposta

m ˙ = 0,00321 k g / s

p e = 33,8 k P a

s e - s 1 = 314 J / k g K

Ver Outros Exercícios desse livro