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1ª Lista de Exercícios – Termodinâmica A OBS: Para um melhor aprendizado utilize as tabelas termodinâmica (e não os softwares, esses podem ser utilizados para verificar os resultados). Além disso, quando necessário realizar as interpolações. 1) A figura mostra um conjunto cilindro-pistão. O diâmetro do pistão é 100 mm e sua massa é 5 kg. A mola é linear e não atua sobre o pistão enquanto este estiver encostado na superfície inferior do cilindro. No estado mostrado na figura, o volume da câmara é 0,4 L e a pressão é 400 kPa. Quando a válvula de alimentação de ar é aberta, o pistão se desloca de 2 cm. Admitindo que a pressão atmosférica é igual a 100 kPa, calcule a pressão do ar nessa nova situação. Resp: P = 515 kPa 2) Um conjunto cilindro-pistão apresenta área de seção transversal igual a 0,01 m2. A massa do pistão é 101 kg e ele está apoiado nos esbarros mostrado na figura. Se a pressão do ambiente vale 100 kPa, qual deve ser a mínima pressão da água para que o pistão se mova? Resp: 199 kPa 3) Determine a fase e as propriedades faltantes (p, T, v, x) a) R-22 T = 10°C v = 0,036 m3/kg b) R-22 T = 10°C v = 0,01 m3/kg c) Água T = 60°C v = 0,001016 m3/kg d) Amônia T = 30°C p = 60 kPa e) CH4 T = 190K x = 0,75 4) Um vaso de pressão rígido e selado é destinado ao aquecimento de água. O volume do vaso é 1 m3 e contém, inicialmente 2 kg de água a 100°C. Qual deve ser a regulagem da válvula de segurança (pressão de abertura) de modo que a temperatura máxima da água no tanque seja igual a 200°C. Mostre no diagrama T-v o processo do estado 1 para 2. Resp: 431,3 kPa 5) Um conjunto cilindro-pistão contém inicialmente, amônia a 700 kPa e 80°C. A amônia é resfriada a pressão constante até que atinja o estado de vapor saturado (estado 2). Neste estado o pistão é travado por um pino. O resfriamento continua até que a temperatura seja igual a -10°C (estado 3). Mostre, nos diagramas p-v e T-v, os processos do estado 1 para 2 e do estado 2 para 3. Resp: v1 = 0,2589 m3/kg; T2 = 14°C; v2 = 0,1804 m3/kg; p3 = 290,67 kPa;