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Exercícios propostos cap 3 1- Determine a fase ou fases em sistemas consistindo de água nas seguintes condições. (a) p= 5 bar, T=151,9°C. (b) p= 5 bar, T= 200°C. (c) T= 200°C, p=2,5 MPa. (d) T= 212°C, p= 1 bar. Resposta questão 1 a) L+V (tabela A3) b) vapor superaquecido (tabela A4) c) Líquido comprimido (tabela A5) d) vapor superaquecido (tabela A4) Para comparar com a tabela A5 2- Determine a propriedade especificada no estado indicado para a água, e diga qual a fase ou fases do sistema. (a) p= 300 kPa, v= 0,5 m3/kg. Encontre T, em °C. (b) p= 28 MPa, T= 200°C. Encontre v, em m3/kg. Respostas questão 2 a) p=300 kPa = 3 bar , v está entre vf e vg. T= 133,6°C (tabela A3). L+V. b) p= 28MPa = 280 bar, T=200°C na tabela A5 ver p=250 bar e p= 300 bar para 200°C , interpolar para achar o volume. v= 1,1323 x10-3. Líquido comprimido. 3 – Uma mistura bifásica líquido-vapor de uma substância possui uma pressão de 150 bar e ocupa um volume de 0,2 m3. As massas de líquido e vapor saturados presentes são 3,8 kg e 4,2 kg, respectivamente. Determine o volume específico da mistura, em m3/kg. Resposta L+V p= 150 bar V=0,2 m3 ml=3,8 kg mv=4,2 kg v=? Não se sabe qual é a substância, logo não podemos usar nenhuma tabela. Como V=m.v v = V/m , m= ml + mv v= 0,2 / (3,8 + 4,2) = 0,025 m3/kg 4 –Água em um conjunto cilindro-pistão, inicialmente a temperatura de 99,63°C e um título de 65%, é aquecido a pressão constante até a temperatura de 200°C. Se o trabalho durante o processo for de 300 kJ, determine (a) a massa da água, em kg, e (b) quantidade de calor transferida, em kJ. Considere as variações de EC e EP como desprezíveis. Resposta Água T1= 99,63°C X=0,65 P=constante (p1=p2) T2=200°C W=300 kJ=300x103J EC= EP=0 Pela tabela A3 p1=1 bar, L+V v1=vf+x.(vg-vf) W=p. V = p.m. v v2=2,172 m3/kg (tabela A4 vapor superaquecido) v1=1,0432x10-3 + 0,65.(1,694 – 100432x10-3) v1= 1,10146 m3/kg W=p. V = p.m. v 300x103 = 1x105.m.(2,172 – 1,1015) m = 2,802 kg EC + EP + U = Q – W U = Q – W m. u = Q – W Calcular u1 u2 = 2658,1 kJ/kg (tabela A4) u1 =uf + x.(ug-uf) u1= 417,36 + 0,65.(2506,1 – 417,36) u1-= 1775,041 kJ/kg Q = 2,802. (2658,1 – 1775,041)x103 +300x103 = 2774331,32 J Q = 2774,3 kJ
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