Questões de Engenharia Mecânica - Fundamentos e Análise da Cinemática de Escoamentos para Concurso

A figura a seguir ilustra o escoamento de um gás em regime permanente através de um trecho de uma tubulação.



Considerando-se os dados apresentados referentes à seção 1 e à seção 2, têm-se para a velocidade V₂ , em m/s,

Um bocal horizontal é alimentado com ar a uma determinada velocidade V₁ . O escoamento ocorre em regime permanente, e o ar é descarregado para a atmosfera a uma velocidade V₂ = 60 m/s. Na entrada do bocal, a área é 0,2 m² e, na saída, 0,04 m². A massa específica do ar corresponde a 1,20 kg/m³, conforme esquematizado na figura abaixo.



A pressão manométrica necessária na entrada do bocal, em kPa, vale, aproximadamente.

Um gás ideal escoa em regime permanente na tubulação ilustrada acima. Na seção 1, P₁ = 500 kPa e T₁ = 300 K. Na seção 2, P₂ = 100 kPa, T₂ = 200 K, e a velocidade média do fluido, V₂ , é de 400 m/s.

Considerando que o diâmetro interno da tubulação é de 80 mm e que as distribuições de temperatura e pressão são uniformes em todas as seções transversais do tubo, a velocidade média do fluido na seção 1, em m/s, é