Ar comprimido é muito usado nas indústrias para acionamento dos elementos finais de controle. Nesse âmbito, o ar escoa em um conduto com velocidade de 400 m/s, a 27°C.

A alternativa correta é letra B) 379,68

No interior do conduto, o ar desloca-se através de um escoamento compressível. Em qualquer ponto do escoamento compressível, o estado termodinâmico de um gás pode ser descrito através da relação entre a sua velocidade c, sua temperatura T, pressão P e outras propriedades termodinâmicas, como a entalpia h.

Podemos calcular a entalpia do estado de um gás através da equação:

h = C_{p0} T

Onde C_{p0} é o calor específico do gás em J/kg cdot K e T é a temperatura em kelvins.

No estudo de escoamentos, o estado de estagnação isentrópica é quando o fluido sofre uma desaceleração adiabática (sem troca de calor) reversível (pois não há variação de entropia) até a velocidade nula. Aplicando a primeira lei da termodinâmica à equação da entalpia, temos:

h_0 = h + dfrac {c^2}{2}

Onde h_0 é a entalpia de estagnação e c é a velocidade de escoamento do fluido. Como a temperatura de estagnação está associada à entalpia de estagnação, temos:

C_{p0} cdot T_0 = C_{p0} cdot T + dfrac {c^2}{2}

T_0 = dfrac {C_{p0} cdot T + dfrac {c^2}{2}} {C_{p0}}

T_0 = dfrac {1004 cdot 300 + dfrac {400^2}{2}} {1004}

T_0 = 379,68 K

Portanto, a resposta correta é a alternativa (B).