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Termodinâmica

Colégio Objetivo
15. Ar a 35°C e 105 kPa escoa numa tubulação retangular com dimensões iguais a 100 mm e 150 mm. Sabendo que a vazão volumétrica é igual a 0,015 m3/s, calcule a velocidade média e a vazão mássica deste escoamento.


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Estudando com Questões

há 2 anos

Respostas

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há 11 meses

Para resolver essa questão, precisamos calcular a velocidade média e a vazão mássica do ar que está escoando na tubulação. 1. Cálculo da área da seção transversal da tubulação: As dimensões da tubulação são 100 mm e 150 mm. Primeiro, vamos converter essas medidas para metros: - 100 mm = 0,1 m - 150 mm = 0,15 m A área (A) da seção transversal é dada por: \[ A = largura \times altura = 0,1 \, m \times 0,15 \, m = 0,015 \, m^2 \] 2. Cálculo da velocidade média (v): A vazão volumétrica (Q) é dada como 0,015 m³/s. A velocidade média pode ser calculada pela fórmula: \[ v = \frac{Q}{A} \] Substituindo os valores: \[ v = \frac{0,015 \, m^3/s}{0,015 \, m^2} = 1 \, m/s \] 3. Cálculo da vazão mássica (\( \dot{m} \)): Para calcular a vazão mássica, precisamos da densidade do ar a 35°C e 105 kPa. A densidade do ar pode ser aproximada usando a equação dos gases ideais: \[ \rho = \frac{P}{R \cdot T} \] Onde: - \( P = 105 \, kPa = 105000 \, Pa \) - \( R \) (constante do ar) = 287 J/(kg·K) - \( T = 35°C = 308 \, K \) Calculando a densidade: \[ \rho = \frac{105000}{287 \cdot 308} \approx 1,223 \, kg/m^3 \] Agora, a vazão mássica é dada por: \[ \dot{m} = \rho \cdot Q \] Substituindo os valores: \[ \dot{m} = 1,223 \, kg/m^3 \cdot 0,015 \, m^3/s \approx 0,01835 \, kg/s \] Resumindo: - Velocidade média: 1 m/s - Vazão mássica: aproximadamente 0,01835 kg/s Se precisar de mais alguma coisa, é só avisar!

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há 2 anos

Para calcular a velocidade média do escoamento, podemos usar a fórmula: Velocidade média = Vazão volumétrica / Área da seção transversal Primeiro, vamos converter as dimensões da tubulação para metros: Largura = 100 mm = 0,1 m Altura = 150 mm = 0,15 m A área da seção transversal da tubulação é dada por: Área = Largura x Altura Agora, podemos calcular a velocidade média: Velocidade média = 0,015 m³/s / (0,1 m x 0,15 m) Para calcular a vazão mássica, podemos usar a fórmula: Vazão mássica = Densidade x Vazão volumétrica A densidade do ar pode ser aproximada para 1,2 kg/m³. Vazão mássica = 1,2 kg/m³ x 0,015 m³/s Agora você pode calcular os valores da velocidade média e da vazão mássica.

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b) Determine a pressão e a temperatura de saturação da água para as seguintes cidades (em parênteses a altitude de cada cidade em relação ao nível do mar): Rio de janeiro (2 m); São Paulo (760 m); Brasília (1.100 m); Campos do Jordão (1.628 m); Cidade do México (2.240 m); Quito (2.850 m) e La Paz (3.640 m).
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d) 10 kPa; 10°C.


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