Dp TERM APLIC

Prévia do material em texto

DP DE TERMODINÂMICA APLICADA
1)A taxa de transferência de calor dos gases de combustão para um motor a gasolina é de 35 kW. Sabendo que a potência de eixo do motor é de 20 HP, determine a eficiência térmica.
E)43%
2)A taxa de transferência de calor dos gases de combustão para um motor a gasolina é de 35 kW. Sabendo que a potência no eixo do motor é de 20 HP, determine a taxa de transferência de calor rejeitada no ambiente.
A)20KW
3)A potência elétrica consumida em um aquecedor a resistência utilizado no controle de temperatura do ar de uma sala é de 1500 W. Determine a potência elétrica que pode ser economizada se o aquecimento do ar for promovido por uma bomba de calor com coeficiente de desempenho igual a 2,0.
B)750W
4)Um ar-condicionado é ensaiado na bancada de um laboratório. O aparelho foi ajustado no modo de resfriamento e notou-se que a potência de acionamento do aparelho é de 750 W e o coeficiente de desempenho é igual a 1,75. Determine, nestas condições, a capacidade de resfriamento do aparelho.
C)1313W
5)Um motor térmico que opera segundo um ciclo de Carnot tem uma eficiência de 40%. Se a temperatura mais elevada é aumentada em 10%, qual é a nova eficiência, mantendo-se a temperatura mais baixa inalterada?
D)45%
6)Considere um dia de inverno em que a temperatura do ar seja de - 30°C e a temperatura da terra em um plano abaixo do nível do solo seja de 13°C. Considerando que o ar atmosférico e o solo se comportam como reservatórios térmicos, determine o rendimento térmico de um motor que opera entre esses reservatórios segundo um Ciclo de Carnot.
A)15%
7)Uma máquina cíclica é utilizada para transferir calor de um reservatório térmico a alta temperatura (QH = 325 kJ) para outro a baixa temperatura (QL = 125 kJ). Além disso, são obtidos 200 kJ de trabalho nesse ciclo.
C)III
8)Uma bomba de calor recebe energia de uma fonte a 80°C e rejeita energia para uma caldeira que opera a 350 kPa. Água entra na forma de líquido saturado na caldeira e produz vapor saturado na saída. A bomba de calor consome 2,5 MW de potência mecânica e tem um coeficiente de desempenho equivalente a 60% do de Carnot.
Qual é a máxima vazão de vapor produzida?
C)4.89KG/S
9)A temperatura máxima alcançada em um tipo de coletor de energia solar é de 100°C. A energia coletada deve ser utilizada como fonte térmica em um ciclo motor. Qual é o máximo rendimento térmico do motor se a temperatura ambiente for igual a 10°C? Qual seria ele se o coletor fosse projetado para concentrar a energia de modo que a temperatura máxima fosse alterada para 300°C?
A)24%;50,6%
10)Um recipiente de aço, com volume interno de 0,1 m3, contém R-134ª a 20°C e 200 kPa. O recipiente é então transferido para um congelador até que a temperatura do refrigerante atinja - 20°C. O congelador está instalado em um ambiente que apresenta temperatura igual a 20°C e sua temperatura interna é de - 20°C.
Determine o calor transferido do refrigerante e estime o trabalho necessário para acionar o congelador neste processo.
C)62KJ;9,85KJ
11)O motor de um veículo tem eficiência térmica de 33% e, além de tracionar as rodas do veículo, aciona o sistema de ar condicionado e outros equipamentos auxiliares. Em um dia quente (35°C) o sistema de ar condicionado toma ar externo e o resfria a 5°C, dirigindo-o ao duto de insuflamento de ar na cabine, consumindo um total de 2 kW de potência. Admita que o coeficiente de desempenho do sistema de ar condicionado seja metade do de Carnot.
Determine a potência consumida pelo ar condicionado.
E)6KW
12)O pistão de um cilindro comprime R-410A a 200 kPa e - 20°C até uma pressão de 1200 kPa em um processo adiabático reversível. Determine o trabalho específico de compressão.
D)-48,9KJ/KG
13)Seria possível um motor térmico receber 6 kW de um reservatório térmico a 250°C e rejeita calor num reservatório a 30°C, tendo uma potência de eixo de máquina igual a 6 kW
B)IMPOSSIVEL
14)Seria possível um motor térmico receber 6 kW de um reservatório térmico a 250°C e rejeita calor num reservatório a 30°C, tendo uma potência de eixo de máquina igual a 0 kW
A)POSSIVEL
15)Qual deve ser a potência do eixo de uma máquina que recebe 6 kW de um reservatório térmico a 250°C e rejeita calor em um reservatório a 30°C?
D)2,53KW
16)Considere água como fluido de trabalho. Determine o valor da entropia específica para o seguinte estado: T = 250°C; v = 0,02 m3/kg.
C)4,05KJ/KGK
17)Dois quilogramas de água a 120°C, com título de 25%, têm sua temperatura elevada em 20°C, em um processo a volume constante. Qual será o novo título?
A)0,43885
18)Um conjunto ciclindro-pistão contém 0,1 kg de água líquida saturada a 100°C e mantém a pressão do interior do cilindro constante. Todo o líquido é transformado em vapor saturado por meio de processo reversível.
Determine a transferência de calor ocorrida no sistema.
A)225,7KJ
19)Ar em um conjunto cilindro-pistão é comprimido isentropicamente de um estado 1, em que T1 = 35°C, até um estado 2, em que o volume específico é um décimo do volume específico no estado 1. Usando o modelo de gás ideal com k = 1,4, determine T2, em °C.
A)500ºC
20)Ar em um conjunto cilindro-pistão é comprimido isentropicamente de um estado 1, em que T1 = 35°C, até um estado 2, em que o volume específico é um décimo do volume específico no estado 1. Usando o modelo de gás ideal com k = 1,4, determine o trabalho, em kJ/kg
D)-334,3 KJ/KG
21)Vapor d’água é admitido em um bocal isolado, operando em regime permanente a 0,7 MPa, 320°C, 35 m/s, e é descarregado a 0,15 MPa. Considerando que a eficiência isentrópica do bocal é de 94%, determine a velocidade de descarga, em m/s.
B)809,7 M/S
22)Vapor d’água entra em uma turbina adiabática a 8 MPa e 500°C com uma vazão de 3 kg/s e sai a 30 kPa. A eficiência isentrópica da turbina é de 0,90. Desprezando a variação da energia cinética do vapor d’água, determine a temperatura na saída da turbina.
C)69,1 ºC
23)Vapor d’água entra em uma turbina adiabática a 8 MPa e 500°C com uma vazão de 3 kg/s e sai a 30 kPa. A eficiência isentrópica da turbina é de 0,90. Desprezando a variação da energia cinética do vapor d’água, determine a potência produzida pela turbina.
A)3054 KW
24)Ar é comprimido por um compressor adiabático de 95 kPa e 27°C até 600 kPa e 277°C. Assumindo calores específicos variáveis e desprezando as energias cinética e potencial, determine a eficiência isentrópica do compressor.
C)81,9%
25)Ar é comprimido por um compressor adiabático de 95 kPa e 27°C até 600 kPa e 277°C. Assumindo calores específicos variáveis e desprezando as energias cinética e potencial, determine a temperatura de saída do ar se o processo for reversível.
D)505,5 K
26)Uma mistura de gases ideais cuja massa molecular aparente é de 36 kg/kmol consiste em N2 e três outros gases. Se a fração molar do nitrogênio for 0,30, sua fração mássica será
B)0,23
27)Um tanque rígido é dividido em dois compartimentos por uma partição. Um compartimento contém 3 kmol de N2 a 600 kPa e o outro compartimento contém 7 kmol de CO2 a 200 kPa. A partição é removida e os dois gases formam uma mistura homogênea a 300 kPa. A pressão parcial do N2 na mistura é de
B)90 KPa
28)Um tanque rígido é dividido em dois compartimentos por uma partição. Um compartimento contém 3 kmol de N2 a 600 kPa e o outro compartimento contém 7 kmol de CO2 a 200 kPa. A partição é removida e os dois gases formam uma mistura homogênea a 300 kPa. A pressão parcial do N2 na mistura é de
B)56 KPa
29)Uma mistura de gases ideais de hélio e argônio com frações mássicas idênticas entra em uma turbina a 1200 K e 1 MPa, a uma vazão em massa de 0,3 kg/s, e expande-se identropicamente até 100 kPa. A potência da turbina é de
B)619 KW
30)Uma sala está cheia com ar úmido saturado a 25°C e pressão total de 100 kPa. Se a massa de ar seco da sala é de 100 kg, a massa de vapor d’água é deUma sala está cheia com ar úmido saturado a 25°C e pressão total de 100 kPa. Se a massa de ar seco da sala é de 100 kg, a massa de vapor d’água é de
D)2,04 KG
31)Uma sala de 40 m3 contém ar a 30°C e pressão total de 90 kPa com umidaderelativa de 75%. A massa de ar seco da sala é de
C)39,9 KG
32)O ar em uma casa está a 20°C, com 50% de umidade relativa. Agora o ar é resfriado a pressão constante. A temperatura na qual a umidade do ar começará a condensar é de
D)9,3 ºC
33)O ar a uma pressão total de 90 kPa, 15°C e 75% de umidade relativa é aquecido e umidificado até 25°C e 75% de umidade relativa pela introdução de vapor d’água. Se a vazão mássica do ar seco é de 4 kg/s, a taxa com a qual o vapor é adicionado ao ar, em kg/s, é de
A)0,032
34)O ar de uma sala tem uma temperatura de bulbo seco a 22°C e uma temperatura de bulbo úmido a 16°C. Considerando uma pressão de 100 kPa, determine a umidade específica, em hg H2O/ kg, de ar seco.
B)0,009
35)O ar de uma sala tem uma temperatura de bulbo seco a 22°C e uma temperatura de bulbo úmido a 16°C. Considerando uma pressão de 100 kPa, determine a umidade relativa.
C)54%