P2_FFTM_2S_2015_Gabarito

FFTM – Prova P2 - Prof. Dr. Cláudio S. Sartori - Curso: Mecânica – Processos - Data: 03/12/2015 Gabarito 1 1 Entrada de Ar (A) Entrada de Combustível (C ) Saída de Gases (G ) O motor a jato de um avião queima 1.0 kg/s de combustível quando a aeronave voa a 200 m/s de velocidade. Sabendo-se que a densidade do ar é ρar = 1.2 kg/m³ e a dos gases liberados é ρg = 0.50 kg/m³ (na seção de saída) e que as áreas das seções transversais da turbina são: AA = 0,30 m² (seção de entrada) e na seção de saída AG = 0,20 m². Determine a velocidade dos gases na seção de saída (G ). ar c g Q Q Q mar mc mg Q Q Q 1 mc c c Q Q ar a r c c g g A v A v A v 0.3 0.2 ar c c g v A v v 0.3 200 0.2 c c g A v v 1.2 0.5 ar ar c c c g g A v A v A v 0.3 200 1 1.2 0.5 0.2 ar ar c c c g A v A v v 73 73 0.1 0.1 g g v v 730 g m v s 2. Água é descarregada do reservatório 1 para os reservatórios 2 e 3. Sabendo-se que Qv2 = (3/4).Qv3 e que Qv1 = 10.0 L/ s, determine: (a) O tempo necessário para se encher completamente os reservatórios 2 e 3; ( b) Os diâmetros das tubulações 2 e 3 sabendo-se que as velocidades de saída são v 2 = 1,0 m/s e v3 = 1,5 m/s. Dado: ρ = 1,0.10 3 kg/m³ e D1 = D2. (a) 1 2 3 Q Q Q 3 3 3 3 3 7 40 10 1 10 4 4 7 L Q Q Q Q s 3 3 3 3 3 7 40 10 1 10 4 4 7 L Q Q Q Q s 2 2 3 40 30 4 7 7 L Q Q s 2 2 2 V Q t 3 2 2 2 2 2 30 10 70 10 7 0.03 V Q t t t 2 2333.33 t s 2 38.8min t 3 3 3 40 0.04 7 7 L m Q Q s s 3 3 3 V Q t 3 3 3 3 3 0.04 20 140 7 0.04 V Q t t t 3 3500 t s 3 58.33min t (b)

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