Tarefa3_exemplo_chute1

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<p>Disciplina: Termodinâmica dos Materiais</p><p>Identificação da tarefa: Tarefa 3. Unidade 3. Envio de Arquivo.</p><p>Pontuação: 10 pontos</p><p>TAREFA 3</p><p>.</p><p>Fonte: http://eon.sdsu.edu/testhome/Test/solve/basics/tables/tablesRG/hNO.html</p><p>Pressão reduzida ��</p><p>D</p><p>if</p><p>e</p><p>re</p><p>n</p><p>ça</p><p>d</p><p>e</p><p>E</p><p>n</p><p>ta</p><p>lp</p><p>ia</p><p>�</p><p>∗ �</p><p>�</p><p>�</p><p>�</p><p>�</p><p>Voltemos ao exemplo do Capítulo 7. Imagine um processo de estrangulamento (por</p><p>exemplo, por uma válvula de estrangulamento) em que o gás metano passa de 2 MPa</p><p>para 0,92 MPa na temperatura de 25°C sem troca de calor (adiabático) e em regime</p><p>permanente. Determine a temperatura final do metano ��</p><p>De acordo com a primeira lei, assumindo como desprezíveis a energia cinética e</p><p>potencial, sendo interações de calor e trabalho nulos, teremos �� � �� em que �� �</p><p>���� ,��� e �� � ����,��� sendo �� o termo desconhecido. Para podermos utilizar as</p><p>coordenadas generalizadas precisamos de obter os seguinte valores tabelados e fixos do</p><p>metano:</p><p> �� � 4,60	MPa</p><p> �� � 190,4	K</p><p> ��� � 2,2537	kJ/kg. K</p><p> � � 0,51832	kJ/kg. K</p><p>E com esses valores podemos determinar a temperatura e pressão reduzida:</p><p>��,� �</p><p>298,15	K</p><p>190,4	K</p><p>� 1,566						; 				��,� �</p><p>2,0	MPa</p><p>4,60	MPa</p><p>� 0,4347						; 						��,� �</p><p>0,92	MPa</p><p>4,60	MPa</p><p>� 0,20</p><p>Por outro lado, expandido a entalpia teremos:</p><p>�� � �� � ���∗ � ��� � ���∗ � ��∗� � ���∗ � ��� � 0</p><p>em que o termo ���∗ � ��� é função de ��,� e ��,�, ���∗ � ��∗� é a integral do calor</p><p>específico de �� até �� enquanto o último termo ���∗ � ��� é função de ��,� e ��,�.</p><p>Embora a única incógnita seja ��,� (ou equivalentemente ��), a solução deve ser</p><p>encontrada por métodos de tentativa e erro iterativos.</p><p>A solução será mostrada considerando que o estado da saíde é não saturado e que o</p><p>calor específico do gás é constante. Da Figura dada para ��,� � 1,566 e ��,� � 0,4347:</p><p>��∗ � ��</p><p>���</p><p>� 0,19581	e, logo,��∗ � �� � 0,19581	���</p><p>� �0,19581��0,51832	kJ/kg. K��190,4	K� � 	19,325	kJ/kg</p><p>Assim, podemos escrever a equação final como:</p><p>��∗���� � ��∗���� � �</p><p>��∗ � ��</p><p>���</p><p>� ���,�,��,����� � 19,325 kJ/kg � 0</p><p>Aonde</p><p>��∗���� � ��∗���� � � ������	��</p><p>��</p><p>��</p><p>com					������ � ��� � 2,2537	kJ/kg. K</p><p>Que pode ser resolvida iterativamente por meio de “chutes” no valor de �� que zerem</p><p>essa equação. Determine ��.</p><p>Segue resolução.</p><p>Temos que:</p><p> �� � 4,60	MPa</p><p> �� � 190,4	K</p><p> ��� � 2,2537	kJ/kg. K</p><p> � � 0,51832	kJ/kg. K</p><p>��∗���� � ��∗���� � �</p><p>��∗ � ��</p><p>���</p><p>� ���,�,��,����� � 19,325	kJ/kg � 0</p><p>� ������	��</p><p>��</p><p>��</p><p>� ����� � 19,325	kJ/kg � 0</p><p>��� � ���2,2537� ����� � 19,325	kJ/kg � 0</p><p>O valores encontrados no gráfico para chutes, são de temperaturas reduzidas, desta forma</p><p>teremos que aplicar a fórmula abaixo para poder encontrar o valor de Ts para assim aplicar</p><p>na equação final.</p><p>Tr,s = Ts / Tc ou Ts = Tr,s * Tc</p><p>1ºChute:</p><p>Ts = 1,20 * 190,4</p><p>Ts = 228,48K</p><p>�298,15� 228,48�2,2537� 0,140 ∗ 0,51832 ∗ 190,4� 19,325	kJ/kg � 0</p><p>157,01� 13,81� 19,325	kJ/kg � 0</p><p>157,01� 13,81� 19,325	kJ/kg � 151,50</p>