Ar a e entra em um tubo horizontal bem isolado de de diâmetro e sai a e . Aplicando o modelo de gás ideal para o ar, determine em regime permanente:
a) as velocidades na entrada e na saída, ambas em .
b) a vazão mássica, em .
c) a taxa de geração de entropia, em .
Passo 1
Começamos o nosso problema aplicando a equação de continuidade em nosso sistema:
Modificando essa equação:
Substituindo os dados:
Passo 2
Letra a)
Devemos obter a entalpia e a entropia específica do ar nas tabelas do Apêndice A para gases ideais:
:
:
Calculando a velocidade de saída:
Substituindo os dados:
Com esse dado, conseguimos calcular a velocidade de entrada:
Passo 3
Letra b)
Calculando a área de saída:
Calculando o volume específico:
Calculando a vazão mássica:
Passo 4
Letra c)
Calculando a taxa de geração de entropia:
Substituindo os dados:
E assim a gente finaliza a nossa questão!
Te espero na próxima!