AVF(2020 2)

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UNIVERSIDADE REGIONAL DO CARIRI 
CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA 
CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE PRODUÇÃO MECÂNICA 
DISCIPLINA: ENGENHARIA TÉRMICA 
PROF: JAILSON CHARLES 
 
AVALIAÇÃO FINAL 
 
1) Uma planta de potência opera sob um ciclo de potência a vapor regenerativo com um 
aquecedor de água de alimentação aberto (aquecedor de mistura). O vapor d´água entra 
na turbina de primeiro estágio a 10 MPa e 500C, e se expande até 1 MPa, onde parte 
do vapor é extraída e desviada para o aquecedor de água de alimentação que opera a 
1 MPa. O restante do vapor se expande pela turbina de segundo estágio até a pressão do 
condensador de 10 kPa. O líquido saturado sai do aquecedor de água de alimentação a 
1 MPa. Considerando processos isentrópicos nas turbinas e bombas e que a potência 
líquida de saída da instalação seja igual a 330 MW, determine: 
 
a) A eficiência térmica. (1,0 pt) 
b) A vazão mássica na turbina de primeiro estágio, em kg/h. (0,5 pt) 
c) A potência total consumida pelas bombas, em kW. (0,5 pt) 
d) A taxa de transferência de calor no condensador, em kW. (0,5 pt) 
 
2) Considere um ciclo de refrigeração por compressão de vapor ideal que utiliza R-134a 
como fluido de trabalho. A pressão do condensador é 800 kPa enquanto a temperatura 
no evaporador é igual a -15C. Determine o coeficiente de desempenho do ciclo (1,5 pt) 
e a potência de acionamento do compressor, em kW, necessária para que a capacidade 
de refrigeração do sistema seja de 150 kW (1,0 pt). 
 
3) Ar externo a 10C, 1 atm e 40% de umidade relativa entra em um condicionador de 
ar que opera em regime permanente com uma vazão mássica de 1,5 kg/s. O ar é 
primeiramente aquecido, à pressão constante, até 32C. Água líquida a 15C, é então 
injetada, trazendo o ar para 21C e 1 atm. Nessas condições, determine: 
 
a) A taxa de transferência de calor para o ar na seção de aquecimento, em kW. (1,0 pt) 
b) A vazão mássica de água adicionada na seção de umidificação, em kg/min. (0,5 pt) 
c) A umidade relativa na saída do condicionador de ar. (1,0 pt) 
 
4) Um motor a gasolina é alimentado com ar a 95 kPa e 300 K. O ar é, então, 
comprimido em um processo que apresenta relação de compressão volumétrica igual a 
8:1. Considerando as propriedades do ar frio e sabendo que o combustível libera 
1300 kJ/kg de ar no processo de combustão, determine: 
 
a) O trabalho de compressão realizado sobre o ar. (0,5 pt) 
b) O trabalho de expansão realizado pelo ar. (0,5 pt) 
c) O calor rejeitado no ciclo. (0,5 pt) 
d) A eficiência térmica. (1,0 pt) 
 
BOA PROVA !