Exercício de Termodinâmica Básica 84

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cb
eu = m1 - m2
ÿ m2 = V/v2 = 12,94 kg, eu = 27,24 kg
Continuidade Eq.6.15:
Substituindo e resolvendo, x2 = 0,7936
6.121
Entalpia média de saída he ÿ (hG1+hG2)/2 = (2801,4+2778,1)/2 = 2789,8
Estado 1: m1 = V/v1 = 40,177 kg, m2 = V/v2
Sonntag, Borgnakke e van Wylen
Energia Eq.6.16: m2u2 - m1u1 = - (m1-m2)he ou m2(he-u2) = m1(he-u1)
Durante o processo, qualquer líquido formado se acumula no fundo do recipiente, de modo 
que apenas sai vapor saturado. Calcule a massa total que escapou quando a pressão 
interna atingiu 1 MPa.
(2789,8-u2) = 40,177(2789,8-2602,3) = 7533,19 v2
Um recipiente isolado de 2 m3 , mostrado na Figura P6.121, contém vapor saturado a 4 
MPa. Uma válvula na parte superior do tanque é aberta e o vapor pode escapar.
2
Mas v2 = 0,001 127 + 0,193 313 x2 e u2 = 761,7 + 1822 x2
Vaso CV: A massa flui para fora.
Solução:
Equação de energia ÿ
Sentado. vapor 
para fora
Vapor
Líquido
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Energia Eq.6.16: m2u2 ÿ m1u1 = QCV ÿ mehe
x2 = 0,07428;
m2 ÿ m1 = ÿ eu
Estado 2: v2 = = 0,004882 = 0,001251 + x2 × 0,04888 153,62
6.122
= 299,76kg; mVAP1 = = 7,48 kg 0,001251 0,05013
0,375
Estado de saída: he = hf = 1085,34 kJ/kg
Sonntag, Borgnakke e van Wylen
0,375
u2 = 1080,37 + 0,07428 × 1522 = 1193,45 kJ/kg
Solução:
m1u1 = 299,76 × 1.080,37 + 7,48 × 2.602,4 = 343.318 kJ
= 153,62 × 1193,45 – 343 318 + 153,62 × 1085,34 = 6750 kJ
Um tanque rígido de 750 L, mostrado na Figura P6.122, contém inicialmente água a 250°C, 
50% de líquido e 50% de vapor, em volume. Uma válvula no fundo do tanque é aberta e o 
líquido é retirado lentamente. A transferência de calor ocorre de forma que a 
temperatura permanece constante. Encontre a quantidade de transferência de calor 
necessária para o estado em que metade da massa inicial é retirada.
Estado 1: mLIQ1 =
A equação da energia agora fornece a transferência de calor como
0,75
QCV = m2u2 - m1u1 + mehe
Continuidade Eq.6.15:
Navio CV
m1 = 307,24kg; eu = m2 = 153,62 kg
Líquido
Vapor
Sentado. 
líquido. fora
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