Exercício de Termodinâmica I 248

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Bocal de ar CV: Pe, Te (real), Ve (real), ÿs (real)
3,50 = 128,6 kPaÿ Pi = Pe (Ti /Tes)
Para o processo real: hi = he + V2 e/2 ou Ti = 
Te + V2 e/2CP0 = 293,2 + 2002/2 × 1000 × 1,004 = 313,1 K
ÿ
Um bocal é necessário para produzir um fluxo de ar a 200 m/s a 20°C, 100 kPa. Estima-se 
que o bico tenha eficiência isentrópica de 92%. Qual pressão e temperatura de entrada do 
bocal são necessárias assumindo que a energia cinética de entrada é desprezível?
313.1ÿÿ
Solução:
Sonntag, Borgnakke e van Wylen
A relação da constante na Eq.8.32 dá
9.113
= 100ÿÿ
Para o processo ideal, da Eq.9.30: V2 es/
2 = V2 e/2ÿs = 2002/2 × 1000 × 0,92 = 21,74 kJ/kg e hi = hes + 
(V2 es/2)
ÿ 291,4
Tes = Ti - V2 es/(2CP0) = 313,1 - 21,74/1,004 = 291,4 K
k k-1
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Continuidade Eq.6.11:
Processo:
= (ÿ/vf) (D2/4) Vnoz = (ÿ/4) 0,0252 × 14 / 0,001 = 6,873 kg/s ;
Solução:
m. (-wp) + m. (h + V2/2 + gz)in = m. (h + V2/2 + gz)ex
A velocidade no bocal é tal que pode subir 10 m, então faça aquela coluna CV
ÿ Vnoz = 2g(zex - znoz) = 2 × 9,81 × 10 = 14 m/s
p
9.114
m.
35 metros
em
eu
= (ÿAV)bocal;
-C.
hin ÿ hex, Vin ÿ Vex = 0 zex - 
zin = 35 m, ÿ = 1/v ÿ 1/vf
CV: bomba + mangueira + coluna d'água, desnível 35 m. V é velocidade.
10 metros
1
Refaça o Problema 9.79 se a bomba d'água tiver uma eficiência isentrópica de 85% (mangueira, 
bico incluído).
ex
2V2 noz = gzex + 0 gznoz +
= m.
-wp = g(zex - zin) = 9,80665(35 - 0) = 343,2 J/kg
= m. (-wp)/ÿ = 6,872 × 0,343/0,85 = 2,77 kW
Sonntag, Borgnakke e van Wylen
,
.
Energia Eq.6.12:
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