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2.2.4 Conservação de massa em volumes de controle (sistemas abertos)
Termodinâmica – Aula 7
Fenômenos de TransporteProf.: Washington de Macedo Lemos, MSc.
Para a física moderna ENERGIA e MASSA são manifestações de uma mesma coisa!
2E mcFolha da Noite – 04/05/1925
2.2.4 Conservação de massa em volumes de controle (sistemas abertos)
Termodinâmica – Aula 7
Fenômenos de TransporteProf.: Washington de Macedo Lemos, MSc.
Imaginemos 1 Kg de mistura gasolina-ar constituindo um sistema com recipiente
rígido. A combustão da mistura libera 2900 kJ. Qual será a variação da massa?
0
2900
W
Q W U
KJ U
Esta variação de energia resulta em uma variação de massa que é dada por:
2 3 8 2
11
2900 10 (2,99 10 )
3,2 10
E m c m
m Kg
Ou seja: 3,2 / 100.000.000.000!!!!
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Termodinâmica – Aula 7
Fenômenos de TransporteProf.: Washington de Macedo Lemos, MSc.
Desta forma apesar de existir uma relação entre
massa e energia, para fins deste curso podemos
considerar a lei de conservação de energia
independente da lei de conservação de massa.
Relacionaremos trabalho, calor, variação de pressão, variação de temperatura e vazão mássica.
, , , e W Q P T m
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Termodinâmica – Aula 7
Fenômenos de TransporteProf.: Washington de Macedo Lemos, MSc.
Nos concentraremos em um regime de
escoamento específico:
Regime permanente: As variáveis do escoamento em um
ponto do espaço são independentes do tempo.
Regime Uniforme: A velocidade, a pressão e a densidade
são constantes ao longo da seção perpendicular ao
escoamento.
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Termodinâmica – Aula 7
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Princípio de conservação de massa:
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1 21 2
vc vcdm dmdm dmm m
dt dt dt dt
Termodinâmica – Aula 7
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m
v
V A x
el
elel
m m
A x A V t
mm AV
AV
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1 21 2
vc vcdm dmdm dmm m
dt dt dt dt
1 1 1 2 2 2vc
el el
dmAV AV
dt
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Termodinâmica – Aula 7
Fenômenos de TransporteProf.: Washington de Macedo Lemos, MSc.
vcdmzero
dtSe o regime é permanente:
1 1 1 2 2 2
Para i entradas e j saídas:el el
i i eli j j elji j
AV AV
AV AV
Equação continuidade na sua forma mais básica
