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Cap. 4 – Energia para volume de controle. 4.1 - Conservação da massa para volume de controle Região e Sistema m: V.C. Região s V.C.

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1 Cap. 4 – Energia para volume de controle

2 4.1 - Conservação da massa para volume de controle Região e Sistema m: V.C. Região s V.C.

3 Escoamento uniforme: Velocidade paralela ao vetor área: saídas entradas Uma entrada - uma saída Várias entradas - Várias saídas

4 Exemplo 4.1Misturador Vapor Água Líquido saturado 21 3 T 1 = 200 o C p 1 = 7 bar = 40 kg/s A 2 = 25 cm 2 T 2 = 40 o C p 2 = 7 bar (AV) 3 = 0,06 m 3 /s p 3 = 7 bar V 2 = ? Tabela A-3 - Líquido saturado : = 1 / 1,108x10 -3 = 902,5 [kg/m 3 ] Tabela A-3 - Líquido saturado (T=40 o C > v 2 = 1,0078x10 -3 > 2 = 992,3 [kg/m 3 ]

5 Exemplo 4.2 L [ft] A=3 [ft 2 ] = 62,4 [lb/ft 3 ] Esboçar graficamente a variação da altura de líquido com o tempo 1 [lb] = 0,453 [kg] 1[ft] = 0,3048 [m] A=0,279 [m 2 ] = 998 [kg/m 3 ] L[m] t[s]

6 4.2 - Conservação da energia para VCs Região e V.C. Região s V.C.

7

8 = Trabalho que atravessa as superfícies de controle ex.: potência de eixo, potência elétrica e outros = Trabalho associado à pressão do fluido nas entradas e saídas do volume de controle Q > 0 W > 0 ++ Q < 0 W < 0 _ _ Sistema VC +- Trabalho de fluxo

9 Uma entrada - uma saída Várias entradas - Várias saídas

10 4.3 - Análise em regime permanente Conservação da massa Conservação da energia:

11 Bocais e difusores Aceleração e desaceleração do escoamento 00 Processo adiabático:

12 Exemplo 4.3 A 2 = ? = 2 [kg/s] T 1 = 400 o C p 1 = 40 bar V 1 = 10 m/s p 2 = 15 bar V 2 = 665 m/s v T p=15 bar p=40 bar T=400 o C p=40 bar e s Tabela A-4 h e = 3.213,6 [kJ/kg] Tabela A-4 v s = 0,1627 [m 3 /kg]

13 Turbinas : É uma máquina que produz trabalho através da passagem de um fluido Exemplo 4.4 = [kg/h] T 1 = 400 o C p 1 = 60 bar V 1 = 10 m/s p 2 = 0,1 bar V 2 = 50 m/s x 2 = 0,9 v T p=0,1 bar p=60 bar T=400 o C 0 Tabela A-4 h e = 3.177,2 [kJ/kg] Tabela A-3 h s = 2.345,4 [kJ/kg]

14 Quarta lista de exercícios 4.7 – 4.13 – 4.21 – 4.30 – 4.37 – 4.49 – 4.81


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