Enunciado

Ar a 100   k P a   e 20   ° C entra a uma velocidade de 180   m / s no coletor de admissão de 1   m 2   de um motor de avião. Determine a vazão volumétrica em m 3 / s na entrada do motor e a vazão mássica em k g / s na saida do motor.

Passo 1

Condições de entrada:

P = 100   k P a

T = 20 ° C

V = 180 m s

Fluxo de massa é o mesmo na entrada e saída.

Utilizaremos a formula do fluxo volumétrico:

V ˙ = A V

Formula do fluxo de massa:

m ˙ = ρ V A

Ou

m ˙ = V A v

Em que v é o volume específico que será determinado por:

P v = R T

Considerando a constante de gás do ar R = 0,287   k P a ∙ m 3 / k g ∙ K

Passo 2

Encontrando fluxo volumétrico:

V ˙ = 1 ∙ 180

V ˙ = 180   m 3 / s

Passo 3

O volume específico deve ser determinado para encontrarmos o fluxo de massa:

v = R T P

v = 0,287 ∙ ( 20 + 273 ) 100 k

v = 0,84   m 3 / k g  

Perceba que devido à unidade da constante do ar estar em k P a , os k se anulam.

Calculando o fluxo de massa:

m ˙ = 180 ∙ 1 0,84

m ˙ = 214,1   k g / s  

Resposta

V ˙ = 180   m 3 / s

m ˙ = 214,1   k g / s  

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