Todos os exercícios dos capítulos 3,4 e 5 podem ser resolvidos com as equações gerais apresentadas neste capítulo, adotando as hipóteses convenientes para a sua simplificação. Lembrar que a hipótese básica estabelecida neles foi a de regime permanente, como consta nos títulos. Nesse ponto, em que o leitor já deverá estar familiarizado com a Mecânica dos Fluidos, será um aprendizado interessante partir de uma equação mais geral e analisar as hipóteses do problema para utilizá-la na solução. Neste conjunto de exercícios serão incluídos apenas os que podem ser resolvidos somente pela aplicação das equações gerais apresentadas neste capítulo.

Um reservatório contém um gás e tem uma válvula que controla a sua saída de forma que a pressão interna seja reduzida segundo a lei:

Sabe-se que durante a descarga a temperatura do gás do reservatório mantém-se constante (processo isotérmico: ) e que no instante t = 10 s a passagem de abertura da válvula tem uma área de 0,5 m2. Determinar para o instante t = 10 s:

a) a vazão em massa do gás;

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b) a vazão em volume;

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c) a velocidade média na seção de saída;

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d) a massa do gás que resta no reservatório;

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e) o tempo de esvaziamento do reservatório;

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f) a massa do gás no reservatório após o esvaziamento;

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g) traçar a curva de esvaziamento do reservatório m = m(t) e verificar que a área debaixo da curva representa a massa que sai até o instante considerado.