Enunciado

Vapor d'água passa por uma expansão isentrópica, em um bocal convergente/divergente, de uma condição na entrada de 1.400 k P a , 325 ∘ C , e uma velocidade desprezível, para uma pressão na descarga de 140 kPa. Na garganta, a área da seção transversal é de 6   c m 2 . Determine a vazão mássica do vapor e o estado do vapor na saída do bocal.

Passo 1

Da tabela F.2 em 1400 k P a e 325 degC:

H 1 : = 3096.5 ⋅ k J k g S 1 : = 7.0499 ⋅ k J k g ⋅ K S 2 : = S 1

Interpole na Tabela F.2 em uma série de pressões a jusante e em S = 7,0499 kJ / (kg * K) para encontrar a área mínima da seção transversal.

P : = 800 775 750 725 K P a H 2 : = 2956.0 ) 2948.5 2940.8 2932.8 2924.9 k J k g . V 2 : = 294.81 302.12 309.82 317.97 326.69 ⋅ c m 3 g m

u 2 : = - 2 ⋅ H 2 - H 1 A 2 = V 2 u 2 ⋅ m d o t

Como mdot é constante, o quociente V2 / u2 é uma medida da área. Seu valor mínimo ocorre muito próximo ao valor no índice vetorial i = 3

V 2 u 2 → = 5.561 ) 5.553 5.552 5.557 5.577 ∣ c m 2 ⋅ s e c k g

A 2 : = 6 ⋅ c m 2

m d o t = 1.081 k g s e c

Na saída do bico, P = 140kPa e S = S1, o valor inicial. Na Tabela F.2, vemos que o vapor nessas condições é úmido. Por interpolação,

S liq  : = 1.4098 ⋅ k J k g ⋅ K S vap  : = 7.2479 ⋅ k J k g ⋅ K

x : = S 1 - S l i q S v a p - S l i q x = 0.966

Resposta

m d o t = 1.081 k g s e c

x = 0.96 6

Exercícios de Livros Relacionados

Uma pessoa cujo peso é 5,20 10 2 N está sendo puxada para cima vertica
Uma pequena esfera é pendurada por uma corda no teto de uma van. Quand
Mostre que o comprimento de atenuação Λ é igual à distância média que
Deve-se usar a expressão relativística para a energia cinética do elét
Use os dados da figura 2-17 para calcular a espessura de uma lâmina de