A temperatura de estagnação é a temperatura de uma partícula fluida levada ao repouso isentropicamente a partir de sua velocidade inicial. Podemos determinar a temperatura de estagnação usando relações isentrópicas e as informações fornecidas.

A relação isentrópica entre a temperatura de estagnação ($T_{0}$) e a temperatura estática ($T$) é dada por:

$$\frac{T_{0}}{T} =\esquerda(1 + \frac{k-1}{2}M^2\direita)$$

onde $k$ é a razão de calor específico dos gases de exaustão e $M$ é o número de Mach.

Na garganta, o número Mach é 1, então temos:

$$\frac{T_{0}}{T_t} =\esquerda(1 + \frac{k-1}{2}\direita)$$

onde $T_t$ é a temperatura estática na garganta.

Também temos a pressão de estagnação ($P_0$) e a pressão estática na garganta ($P_t$) de 4 MPa e podemos usar a relação isentrópica entre pressão e temperatura para encontrar $T_t$:

$$\frac{P_0}{P_t} =\esquerda(\frac{T_0}{T_t}\direita)^{\frac{k}{k-1}}$$

Substituindo a expressão por $T_0/T_t$ anterior, obtemos:

$$\frac{P_0}{P_t} =\esquerda(1 + \frac{k-1}{2}\direita)^{\frac{k}{k-1}}$$

Resolvendo para $T_t$, obtemos:

$$T_t =\frac{P_t}{P_0}\esquerda(1 + \frac{k-1}{2}\direita)^{\frac{1}{1-k}}$$

Assumindo que os gases de exaustão são ideais com $k =1,4$ e $P_t =P_{exit}$ (já que o fluxo está bloqueado), podemos calcular $T_t$:

$$T_t =\frac{101.325\text{ kPa}}{4000\text{ kPa}}\left(1 + \frac{0,4}{2}\right)^{\frac{1}{0,4}} \ aproximadamente 712,71 \text{ K}$$

Agora, podemos usar a relação isentrópica entre a temperatura de estagnação e a temperatura estática novamente para encontrar a temperatura de estagnação $T_0$:

$$T_0 =\esquerda(1 + \frac{k-1}{2}\direita)T_t$$

$$T_0 =\esquerda(1 + \frac{0,4}{2}\direita)(712,71 \text{ K}) \aproximadamente 1068,77 \text{ K}$$

Portanto, a temperatura de estagnação na câmara de combustão é de aproximadamente 1069 K.