FENOTRAN I

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FENOTRAN I
 Questão 1 - Um tanque, com volume de 0,1 m3, está conectado a uma linha de ar de alta pressão (linha de ar comprimido); tanto a linha quanto o tanque estão inicialmente a uma temperatura uniforme de 20C. A pressão manométrica inicial do tanque é 100 KPa. A pressão absoluta na linha de ar é 2 Mpa; a linha é suficientemente grande, de forma que a temperatura e a pressão do ar comprimido podem ser consideradas constantes. A temperatura no tanque é monitorada por um termopar de resposta rápida. Imediatamente após a abertura da válvula a temperatura do ar no tanque sobe à taxa de 0,05C s-1. Determine a vazão em massa instantânea de ar entrando no tanque se a transferência de calor é desprezível. Dados: p = ρ R T
Questão 2 - Um recipiente de volume igual à 0,05 m3 contém ar à 800 KPa a 15C. Ao tempo t = 0, o ar começa a escapar deste recipiente através da válvula com área de escape igual a 65 mm2. Ao passar pela válvula, o ar tem a velocidade de 311 m/s e = 6,13 kg/m3. Em cada instante, as propriedades do ar no resto do tanque podem ser consideradas constantes. Determine a taxa de variação da massa específica do ar no recipiente no instante t = 0.
Questão 3 - Um óleo incompressível é despejado com uma vazão Q constante em um tanque cilíndrico de diâmetro D. O óleo vaza através de um orifício de diâmetro d localizado no fundo do tanque. A velocidade de saída do tanque é dada por V = (2gh)^0,5, sendo h o nível de óleo no tanque. Considerando que o jato de óleo possui diâmetro d no orifício de saída, determine: 
a) a equação diferencial que descreve a evolução com o tempo do nível h do óleo no tanque supondo um nível inicial qualquer.
 b) o nível máximo, hmáx, de óleo no tanque a partir do qual o escoamento entra em regime permanente.
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