Termodinâmica Vazão e trabalho!! Alguem pod resolver passo a passo por favor??
01)
Uma mangueira com diametro interno de 25,4 mm contem agua, cuja densidade e 1000Kg/m³ escoando em regime permanente a uma velocidade de 30 m/s. A vazão de agua na mangueira vale em Kg/s:
02)
Para o processo PV=cte, uma compressão de gás é desenvolvida de uma pressão inicial de 200 Kpa até uma final de 800 Kpa. Se o volume especifico inicial é 0,1 m³, podemos afirmar que o trabalho realizado por quilo de gás vale em KJ/Kg:
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Comments
1) O cálculo da vazão mássica (kg/s) pode ser feito através da seguinte expressão:
vazão mássica = vazão volumétrica * densidade
A vazão volumétrica é obtida pelo produto da velocidade do fluido com a área interna da mangueira, que dá
vazão volumétrica = 30m/s * π(0,0254)²/4 m² = 0,0152m³/s
vazão mássica = vazão volumétrica * densidade
vazão mássica = 0,0152m³/s * 1000kg/m³ = 15,2kg/s
2) O volume específico deve ser 0,1m³/kg, certo? Utilizando "v" (minúsculo) para volume específico e "V" (maiúsculo) para volume.
O volume (V) é igual ao produto do volume específico (v) pela massa de gás (m).
V=v.m
substituindo em PV=cte, temos:
Pv=cte/m
Inicialmente, P=200kPa e v=0,1m³/kg. Como a massa também é constante, podemos dizer que cte/m é igual a outra constante, chamando essa de C.
Pv=C=200*0,1=20
O trabalho realizado por quilo é calculado através da integral
W=∫Pdv
como Pv=C e logo v=C/P, entao dv= -(C/P²).dP
substituindo na integral, temos:
W=∫P.-(C/P²).dP = ∫-(C/P).dP = C. ( ln P1 - ln P2)
W=20. -1,3863= -27,726 kJ/kg
Bom, vamos lá
A) Q=vazão volumetrica, v=velocidade e A=área do diametro interno, a formula para achar a vazão volumetrica é:
Q=v.A
v= 30 m/s
d= 25 mm = 0,025 m
A= pi.d^2/4 = pi.0,025^2/4 = 0,00049 m^2
Q= 30 m/s . 0,00049 m^2 = 0,0147 m^3/s
Mas vc quer em kg/s (vazão massica) Qm = vazão massica
Qm=Q.densidade da agua
Q= 0,0147m^3/s
Densidade = 1000 kg/m^3
Qm= 0,0147m^3/s . 1000 kg/m^3
Qm = 14,7 kg/s
Obs. não esqueça de igualar as unidades
A questão b eu vejo depois espero ter ajudado pelo menos 50%
abraços e boa sorte
nossa, meio dificil hein?
bjs