3 Prova Termodinâmica (1)

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1. (3,5) Um compressor está inserido em um ciclo ideal de refrigeração por compressão a vapor e apresenta 
eficiência isentrópica de 100%. O ciclo opera com fluido refrigerante R134a, com temperatura de evaporação 
de -24°C e pressão de condensação de 0,75 MPa. 
a. (0,7) O trabalho real do compressor inserido no ciclo (kJ/kg). 
b. (0,7) A temperatura do fluido na saída do compressor (em °C). 
c. (0,7) O título do fluido na saída do dispositivo de expansão (adimensional). 
d. (0,7) O calor removido do ambiente refrigerado (em kJ/kg). 
e. (0,7) O coeficiente de performance do ciclo (adimensional). 
 
2. (3,50) Água é o fluido de trabalho em um ciclo de potência a vapor que contém uma turbina que apresenta 
uma eficiência isentrópica de 88% (e considere uma bomba com eficiência isentrópica de 100%). O fluido 
entra na turbina a 10 MPa e 500 °C. A pressão do condensador é 15 kPa. A potência líquida produzida pelo 
ciclo é 100 MW. Determine: 
a. (1,00) o trabalho real produzido pela turbina (em kJ/kg) 
b. (1,00) A vazão mássica do ciclo (em kg/s); 
c. (1,00) A taxa de fornecimento de calor para o ciclo (em kW); 
d. (0,50) A eficiência térmica do ciclo. 
 
3. (3,00) A relação de compressão em um ciclo padrão a ar Otto é 10. No início do curso de compressão, a 
pressão é igual a 0,1 MPa e a temperatura é 15 °C. Sabendo que o processo de fornecimento de calor por 
ciclo é de 1800 kJ/kg de ar, determine: 
a. (1,00) Os valores de temperatura e pressão para cada estado do ciclo. 
b. (1,00) O trabalho líquido para a execução de um ciclo completo 
c. (1,00) Utilizando os valores envolvidos no ciclo, comprove que: 
𝜂𝑂𝑇𝑇𝑂 =
𝑤𝑙í𝑞
𝑞𝑒𝑛𝑡
= 1 −
1
𝑟𝑘−1
 
Considere cp e cv constantes. 
Utilize: 𝑘 = 1,4, 𝑅 = 0,287 𝑘𝐽 𝑘𝑔. 𝐾⁄ , 𝑐𝑝 = 1,004 𝑘𝐽 𝑘𝑔. 𝐾⁄ e 𝑐𝑣 = 0,717 𝑘𝐽 𝑘𝑔. 𝐾⁄ . 
 
SATC – ASSOCIAÇÃO BENEFICENTE DA INDÚSTRIA CARBONÍFERA DE SANTA CATARINA 
DISCIPLINA: Termodinâmica 
PROFESSOR: Fábio Kleveston 
 
Aluno:_____________________________________________________________Data:_____/____/_______ 
Início da prova: 18:50h. Entrega da Prova: até 22:30h 
Nota: