Bocais e difusores

Termodinâmica

Bocais e Difusores
São normalmente utilizados em motores a jato, foguetes, ônibus espaciais e até mesmo mangueiras de jardim.

Um bocal é um dispositivo que aumenta a velocidade de um fluido à custa da pressão, ou seja, se a velocidade aumenta a pressão estática diminui.

Um difusor é um dispositivo que aumenta a pressão estática de um fluido quando a velocidade diminui, ou seja, quando o fluido desacelera.

A taxa de transferência de calor entre o fluido que escoa em um bocal ou um difusor e sua vizinhança é geralmente muito pequena, e, portanto desprezível, assim como uma eventual variação na energia potencial. Também não envolvem trabalho, e com isso a equação de energia para esses dispositivos fica: 0=QVC-WVC+mhe +Ve22+gze-mhs+ Vs22+gzs

QVC-WVC=mhs-he+Vs2-Ve22+gzs-ze

0-0=mhs-he+Vs2-Ve22+0

0m=hs-he+Vs2-Ve22

0=hs-he+Vs2-Ve22

h=u+p.v se me= ms →ve=vs→ue=us
Fica claro que a energia do escoamento nos bocais e difusores dependem da velocidade e da pressão do escoamento

Turbinas e Compressores

Turbinas são dispositivos que retiram energia de escoamento de um fluido transformando em trabalho.

Já os compressores, assim como as bombas e os ventiladores, são utilizados para aumentar a pressão do fluido, porém diferem nas tarefas executadas. Ventilador aumenta a ligeiramente a pressão de um gás, compressor é capaz de aumentar bastante a pressão de um gás e bombas funcionam de forma parecida a um compressor, mas para líquidos.

Para todos os casos a transferência de calor é desprezível, bem como a variação nas energias cinética e potencial. Com isso a equação de energia pode ser representada como:
0=QVC-WVC+mhe +Ve22+gze-mhs+ Vs22+gzs

QVC-WVC=mhs-he+Vs2-Ve22+gzs-ze

0-WVC=mhs-he+0+0

WVC=m(he-hs)

Válvulas de Estrangulamento
É qualquer dispositivo que restringem o escoamento e causam uma queda significativa de pressão do fluido. Porém, essa queda de pressão não envolve nenhum trabalho, mas sim