Questão FC868906
Uma onda de choque normal se forma na seção divergente de um bocal de Laval operando com ar (gás ideal). Assinale a alternativa que indica a alteração correta das propriedades do f
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FEPESE · 2026
Uma onda de choque normal se forma na seção divergente de um bocal de Laval operando com ar (gás ideal).
Assinale a alternativa que indica a alteração correta das propriedades do fluido ao cruzar essa descontinuidade.
- O escoamento permanece supersônico, apenas convertendo energia cinética em pressão.
- O escoamento passa de subsônico para supersônico com queda de pressão estática.
- O escoamento torna-se subsônico com redução da temperatura de estagnação.
- O escoamento torna-se subsônico, a pressão estática aumenta e a pressão de estagnação permanece constante.
- O escoamento torna-se subsônico, a pressão estática aumenta e a pressão de estagnação diminui.
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Gabarito
Errado
Comentário do professor
Uma onda de choque normal em um bocal divergente ocorre quando o escoamento supersônico encontra uma descontinuidade e é abruptamente desacelerado. A queda de velocidade transforma \(M_1>1\) em \(M_2<1\); isso pode ser verificado pela relação \(M_2^2=\dfrac{1+\tfrac{\gamma-1}{2}M_1^2}{\gamma M_1^2-\tfrac{\gamma-1}{2}}\).
Ao atravessar a onda de choque, a pressão estática aumenta devido à conversão de energia cinética em energia de pressão. A razão de pressões estáticas é dada por \(\dfrac{p_2}{p_1}=1+\dfrac{2\gamma}{\gamma+1}(M_1^2-1)\).
Entretanto, a descontinuidade é irreversível, gerando aumento de entropia e perda de disponibilidade. Por isso a pressão de estagnação (total) diminui ao cruzar o choque, caracterizando uma perda do rendimento do escoamento. Para ar, \(\gamma\approx1{,}4\).
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