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Teoria dos Foguetes
✖
A pressão da câmara é a quantidade de pressão gerada dentro da câmara de combustão de um foguete.
ⓘ
Pressão da Câmara [P
c
]
Atmosphere Technical
Attopascal
Bar
Barye
Centímetro de Mercúrio (0 °C)
Centímetro de Água (4°C)
Centipascal
Decapascal
Decipascal
Dyne por centímetro quadrado
Exapascal
Femtopascal
Água do mar do pé (15°C)
Água do pé (4°C)
Água do pé (60 °F)
Gigapascal
Gram-força por centímetro quadrado
Hectopascal
Polegada de Mercúrio (32°F)
Polegada de Mercúrio (60 °F)
Polegada de Água (4°C)
Polegada de água (60 °F)
quilograma-força/sq. cm
Quilograma-força por metro quadrado
Quilograma-força/Sq. Milímetro
Quilonewton por metro quadrado
Quilopascal
Kilopound por polegada quadrada
Kip-Force/Polegada quadrada
Megapascal
Metro Sea Water
Medidor de Água (4°C)
Microbar
Micropascal
Milibar
Milímetro de Mercúrio (0 °C)
Água Milimétrica (4°C)
Milipascal
Nanopascal
Newton/centímetro quadrado
Newton/Metro Quadrado
Newton/milímetro quadrado
Pascal
Petapascal
Picopascal
Pieze
Libra por polegada quadrada
Poundal/pé quadrado
Libra-Força por Pé Quadrado
Libra-força por polegada quadrada
Libras / Pé quadrado
Atmosfera Padrão
Terapascal
Tonelada-Força (longa) por Pé Quadrado
Ton-Force (long)/Quadrada polegada
Ton-Force (curta) por Pé Quadrado
Ton-Force (curta) por polegada quadrada
Torr
+10%
-10%
✖
A razão de calor específico descreve a razão entre os calores específicos de um gás a pressão constante e aquele a volume constante.
ⓘ
Razão de calor específica [γ]
+10%
-10%
✖
O número Mach é uma quantidade adimensional que representa a razão entre a velocidade do fluxo além de um limite e a velocidade local do som.
ⓘ
Número Mach [M]
+10%
-10%
✖
Pressão de saída é a pressão dos gases que saem do bocal do foguete.
ⓘ
Pressão de saída do foguete [P
exit
]
Atmosphere Technical
Attopascal
Bar
Barye
Centímetro de Mercúrio (0 °C)
Centímetro de Água (4°C)
Centipascal
Decapascal
Decipascal
Dyne por centímetro quadrado
Exapascal
Femtopascal
Água do mar do pé (15°C)
Água do pé (4°C)
Água do pé (60 °F)
Gigapascal
Gram-força por centímetro quadrado
Hectopascal
Polegada de Mercúrio (32°F)
Polegada de Mercúrio (60 °F)
Polegada de Água (4°C)
Polegada de água (60 °F)
quilograma-força/sq. cm
Quilograma-força por metro quadrado
Quilograma-força/Sq. Milímetro
Quilonewton por metro quadrado
Quilopascal
Kilopound por polegada quadrada
Kip-Force/Polegada quadrada
Megapascal
Metro Sea Water
Medidor de Água (4°C)
Microbar
Micropascal
Milibar
Milímetro de Mercúrio (0 °C)
Água Milimétrica (4°C)
Milipascal
Nanopascal
Newton/centímetro quadrado
Newton/Metro Quadrado
Newton/milímetro quadrado
Pascal
Petapascal
Picopascal
Pieze
Libra por polegada quadrada
Poundal/pé quadrado
Libra-Força por Pé Quadrado
Libra-força por polegada quadrada
Libras / Pé quadrado
Atmosfera Padrão
Terapascal
Tonelada-Força (longa) por Pé Quadrado
Ton-Force (long)/Quadrada polegada
Ton-Force (curta) por Pé Quadrado
Ton-Force (curta) por polegada quadrada
Torr
⎘ Cópia De
Degraus
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Fórmula
✖
Pressão de saída do foguete
Fórmula
`"P"_{"exit"} = "P"_{"c"}*((1+("γ"-1)/2*"M"^2)^-("γ"/("γ"-1)))`
Exemplo
`"2.097938MPa"="6.49MPa"*((1+("1.33"-1)/2*("1.4")^2)^-("1.33"/("1.33"-1)))`
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Pressão de saída do foguete Solução
ETAPA 0: Resumo de pré-cálculo
Fórmula Usada
Pressão de saída
=
Pressão da Câmara
*((1+(
Razão de calor específica
-1)/2*
Número Mach
^2)^-(
Razão de calor específica
/(
Razão de calor específica
-1)))
P
exit
=
P
c
*((1+(
γ
-1)/2*
M
^2)^-(
γ
/(
γ
-1)))
Esta fórmula usa
4
Variáveis
Variáveis Usadas
Pressão de saída
-
(Medido em Pascal)
- Pressão de saída é a pressão dos gases que saem do bocal do foguete.
Pressão da Câmara
-
(Medido em Pascal)
- A pressão da câmara é a quantidade de pressão gerada dentro da câmara de combustão de um foguete.
Razão de calor específica
- A razão de calor específico descreve a razão entre os calores específicos de um gás a pressão constante e aquele a volume constante.
Número Mach
- O número Mach é uma quantidade adimensional que representa a razão entre a velocidade do fluxo além de um limite e a velocidade local do som.
ETAPA 1: Converter entrada (s) em unidade de base
Pressão da Câmara:
6.49 Megapascal --> 6490000 Pascal
(Verifique a conversão
aqui
)
Razão de calor específica:
1.33 --> Nenhuma conversão necessária
Número Mach:
1.4 --> Nenhuma conversão necessária
ETAPA 2: Avalie a Fórmula
Substituindo valores de entrada na fórmula
P
exit
= P
c
*((1+(γ-1)/2*M^2)^-(γ/(γ-1))) -->
6490000*((1+(1.33-1)/2*1.4^2)^-(1.33/(1.33-1)))
Avaliando ... ...
P
exit
= 2097937.59491607
PASSO 3: Converta o Resultado em Unidade de Saída
2097937.59491607 Pascal -->2.09793759491607 Megapascal
(Verifique a conversão
aqui
)
RESPOSTA FINAL
2.09793759491607
≈
2.097938 Megapascal
<--
Pressão de saída
(Cálculo concluído em 00.004 segundos)
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Impulso e geração de energia
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Pressão de saída do foguete
Créditos
Criado por
Shreyash
Instituto de Tecnologia Rajiv Gandhi
(RGIT)
,
Mumbai
Shreyash criou esta calculadora e mais 10+ calculadoras!
Verificado por
Kartikay Pandit
Instituto Nacional de Tecnologia
(NIT)
,
Hamirpur
Kartikay Pandit verificou esta calculadora e mais 400+ calculadoras!
<
14 Impulso e geração de energia Calculadoras
Taxa de fluxo de massa através do motor
Vai
Taxa de fluxo de massa
=
Número Mach
*
Área
*
Pressão total
*
sqrt
(
Razão de calor específica
*
Massa molar
/(
Temperatura total
*
[R]
))*(1+(
Razão de calor específica
-1)*
Número Mach
^2/2)^(-(
Razão de calor específica
+1)/(2*
Razão de calor específica
-2))
Taxa de área compressível
Vai
Proporção de área
= ((
Razão de calor específica
+1)/2)^(-(
Razão de calor específica
+1)/(2*
Razão de calor específica
-2))*((1+(
Razão de calor específica
-1)/2*
Número Mach
^2)^((
Razão de calor específica
+1)/(2*
Razão de calor específica
-2)))/
Número Mach
Velocidade de saída dada a massa molar
Vai
Velocidade de saída
=
sqrt
(((2*
Temperatura da Câmara
*
[R]
*
Razão de calor específica
)/(
Massa molar
)/(
Razão de calor específica
-1))*(1-(
Pressão de saída
/
Pressão da Câmara
)^(1-1/
Razão de calor específica
)))
Velocidade de saída dada a capacidade térmica específica molar
Vai
Velocidade de saída
=
sqrt
(2*
Temperatura total
*
Capacidade térmica específica molar a pressão constante
*(1-(
Pressão de saída
/
Pressão da Câmara
)^(1-1/
Razão de calor específica
)))
Pressão de saída do foguete
Vai
Pressão de saída
=
Pressão da Câmara
*((1+(
Razão de calor específica
-1)/2*
Número Mach
^2)^-(
Razão de calor específica
/(
Razão de calor específica
-1)))
Velocidade de saída dada o número de Mach e a temperatura de saída
Vai
Velocidade de saída
=
Número Mach
*
sqrt
(
Razão de calor específica
*
[R]
/
Massa molar
*
Temperatura de saída
)
Temperatura de saída do foguete
Vai
Temperatura de saída
=
Temperatura da Câmara
*(1+(
Razão de calor específica
-1)/2*
Número Mach
^2)^-1
Potência necessária para produzir a velocidade do jato de exaustão dada a massa do foguete e a aceleração
Vai
Energia necessária
= (
Massa de Foguete
*
Aceleração
*
Velocidade efetiva de exaustão do foguete
)/2
Impulso Total
Vai
Impulso total
=
int
(
Impulso
,x,
Hora inicial
,
Hora final
)
Potência necessária para produzir a velocidade do jato de exaustão
Vai
Energia necessária
= 1/2*
Taxa de fluxo de massa
*
Velocidade de saída
^2
Empuxo dada velocidade de escape e taxa de fluxo de massa
Vai
Impulso
=
Taxa de fluxo de massa
*
Velocidade de saída
Empuxo dada massa e aceleração do foguete
Vai
Impulso
=
Massa de Foguete
*
Aceleração
Impulso de Propulsão de Fótons
Vai
Impulso
= 1000*
Potência no jato
/
[c]
Aceleração do Foguete
Vai
Aceleração
=
Impulso
/
Massa de Foguete
Pressão de saída do foguete Fórmula
Pressão de saída
=
Pressão da Câmara
*((1+(
Razão de calor específica
-1)/2*
Número Mach
^2)^-(
Razão de calor específica
/(
Razão de calor específica
-1)))
P
exit
=
P
c
*((1+(
γ
-1)/2*
M
^2)^-(
γ
/(
γ
-1)))
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