Enunciado

Termodinâmica - Introdução a termodinâmica da engenharia química, J.M.Smith Van Ness - Capítulo 7.Problemas - Ex. 4

Vapor d'água entra em um bocal, a 800 k P a e 280 ∘ C , a uma velocidade desprezível e é descarregado a uma pressão de 525 k P a . Supondo expansão isentrópica do vapor no bocal, qual é a velocidade na saída e qual é a área da seção reta na saída do bocal para uma vazão de 0,75   k g   s - 1 ?

Passo 1

Da  Tab e la F.2 em   800 k P a  e   280 d e g C   :

H 1 : = 3014.9 ⋅ k J k g   S 1 : = 7.1595 ⋅ k J k g ⋅ K

A interpolação na Tabela F.2 em P = 525kPa e S = 7,1595 kJ / (kg K) produz:

H 2 : = 2855.2 ⋅ k J k g V 2 : = 531.21 ⋅ c m 3 g m mdot   : = 0.75 ⋅ k g s e c

Com os termos de calor, trabalho e energia potencial definidos iguais a zero e com a velocidade inicial igual a zero, a Eq. (2.32a) se reduz a:

Δ H + u 2 2 2 = 0 u 2 : = - 2 ⋅ H 2 - H 1 )

u 2 = 565.2 m s e c

Por Eq (2.27) A 2 : = m d o t ⋅ V 2 u 2 A 2 = 7.05 c m 2

Resposta

u 2 = 565.2 m s e c

A 2 = 7.05 c m 2

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