Um gás, de massa molar M, escoa em uma tubulação cilíndrica...

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Q1090384 Física
Um gás, de massa molar M, escoa em uma tubulação cilíndrica horizontal (área da seção transversal At) a uma temperatura T e pressão P, com uma vazão mássica W.
Admitindo-se que o gás se comporta como um gás ideal, e considerando-se que todas as variáveis e a constante universal dos gases estão expressas em unidades SI, a velocidade do gás é dada por:
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Se considerarmos que

W = vazão mássica, temos

W = ρ . v . At (ρ = densidade; v = velocidade; At = área da seção transversal da tubulação)

Como trata-se de um gás ideal, Clapeyron

P . V = n . R .T onde n = m/M (m = massa; M= massa molar),

Então, substituindo temos,

P . V = (m/M) . R . T

Reorganizando,

P . M = (m/V) . R . T

P . M / R . T = m/V (onde m/V = ρ)

Assim, voltando à equação da vazão mássica, temos

W = ρ . v . At

Substituindo o valor de ρ,

W = (PM/RT) . v . At

E isolando v,

v (velocidade) = W.RT/P.M.At

Alternativa A

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