Enunciado

O reservatório de armazenamento de gás de um túnel de vento de alta velocidade contém hélio a 2000 K e 5 MPa. Calcule as condições críticas (temperatura, pressão e velocidade do escoamento) que correspondem a estas condições de estagnação.

Passo 1

Oi pessoal, tudo bem?

Vamos relembrar as equações das condições críticas:

T 0 T c r i t = k + 1 2           e           P 0 P c r i t = k + 1 2 k k - 1

V c r i t = 2 k k + 1 R T 0               e           ρ ρ c r i t = k + 1 2 1 k - 1

Sabemos que:

T 0 = 2 000   K     |     P 0 = 5   M P a

Obs: Propriedades do H e (Tabela A.6). R = 2077   J K g K   ; k = 1 , 66   .

Passo 2

Então, devemos descobrir as condições críticas (temperatura, pressão e velocidade de escoamento):

Primeiro:

2000 T c r i t = 1 , 66 + 1 2 = T c r i t = 1503   K

Então:

P c r i t = 5 * 10 6 1 , 66 + 1 2 1,66 1 , 66 - 1 = 2,45   M P a

E

V c r i t = 2 * 1 , 66 1 , 66 + 1 * 2077 * 2000 = 22 77   m s

Resposta

Portanto:

T c r i t = 1503   K

P c r i t = 2,45   M P a

V c r i t = 2277   m s

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