Vapor superaquecido entra em um bocal operando em estado estacionário a 30 bar, 280 °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. Assim, temos: h1 = 3589,5 kJ/kg h2 = 3117,5 kJ/kg Substituindo na equação da conservação da energia, temos: 3589,5 + (100^2)/2 = 3117,5 + (V2^2)/2 V2 = 417,8 m/s A vazão mássica é dada por: m = rho * A * V Onde: rho = densidade do vapor A = área de escoamento V = velocidade na saída Podemos utilizar a equação do estado para determinar a densidade do vapor na entrada: P1 = rho * R * T1 Onde: R = constante específica do vapor T1 = temperatura na entrada Assumindo que o vapor é um gás ideal, temos: R = 0,461 kJ/kg.K rho = P1 / (R * T1) = 10 / (0,461 * 553) = 0,040 kg/m3 Substituindo na equação da vazão mássica, temos: 2 = 0,040 * A * 417,8 A = 12,03 cm2 Portanto, a área de escoamento da saída é de aproximadamente 12,03 cm2.