Um bocal de alta velocidade é projetado para operar com vapor d’água a 700 kPa e 300 °C. Na entrada do bocal, a
velocidade é de 30 m/s. Calcule o valor da razão A1/A (onde A e A1 são as áreas de seção transversal do bocal na entrada
e saída, respectivamente) quando a pressão de saída é 600 kPa . Considere que o bocal opere
isentropicamente.
A resposta é : 0,120
Para um bocal isentropico (adiabatico) a conservação de energia resulta em
A continuidade de massa é
Usando as tabelas termodinamicas, para T = 300C e P = 700 kPa (condicao de entrada), obtamos a entalpia e entropia especificas
e
e
Dado que o bocal é isentrópico, temos que
Buscando na tabela para P = 600 kPa e s = 7.299 kJ/kgK temos que
e
e
Aplicando as entalpias na equacao de balanco de energia permite calcular a velocidade de saida
Aplicando as velocidades e densidades na conservacao de massa, temos a razao como
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