Vapor superaquecido entra em um bocal operando em estado estacionário a 30 bar, 540 °C e com uma velocidade de 100 m/s. A pressão de saída e a temp...

Para determinar a área de escoamento da saída, podemos utilizar a equação da conservação da energia para um escoamento adiabático e sem perda de carga, que é dada por: h1 + (V1^2)/2 = h2 + (V2^2)/2 Onde: h1 = entalpia na entrada V1 = velocidade na entrada h2 = entalpia na saída V2 = velocidade na saída Podemos utilizar a tabela de vapor superaquecido para determinar as entalpias na entrada e na saída. Assumindo que o vapor é um gás ideal, podemos utilizar a equação dos gases ideais para determinar a densidade na entrada: ρ1 = P1/(R*T1) Onde: P1 = pressão na entrada R = constante dos gases ideais T1 = temperatura na entrada Substituindo os valores, temos: ρ1 = 30e5/(0,287*540+273) = 9,67 kg/m³ A vazão mássica é dada por: ṁ = ρ1*A1*V1 Onde: A1 = área na entrada Podemos isolar a área na entrada: A1 = ṁ/(ρ1*V1) Substituindo os valores, temos: A1 = 2/(9,67*100) = 0,00207 m² A área na saída é dada por: A2 = ṁ/(ρ2*V2) Onde: ρ2 = P2/(R*T2) Substituindo os valores, temos: ρ2 = 10e5/(0,287*200+273) = 3,15 kg/m³ A área na saída é: A2 = 2/(3,15*100) = 0,00635 m² Convertendo para cm², temos: A2 = 635 cm² Portanto, a área de escoamento da saída é de 635 cm².