Exercício de Termodinâmica I 243

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= 0, s1 = pecado
100
é
geração
m1 = P1V1/RT1 = 100×105 /(0,287 × 290) = 1,20149 × 105 kg m2 = 
P2V2/RT2 = 100 × 21×105 /(0,287 × 680) = 10,760 × 105 kg
m2s2 - m1s1 = ÿÿdQ/T + 1S2
T
Sonntag, Borgnakke e van Wylen
1W2 = minhin + m1u1 - m2u2
Entropia Eq.9.12:
ÿ
100kPa
Uma antiga mina de sal abandonada, com um volume de 100.000 m3, contém ar a 290 K, 
100 kPa. A mina é usada para armazenamento de energia, então a usina local bombeia até 2,1 
MPa usando ar externo a 290 K, 100 kPa. Suponha que a bomba seja ideal e que o processo 
seja adiabático. Encontre a massa final e a temperatura do ar e o trabalho necessário da 
bomba.
geração
ÿ
P
290
ÿ
CV O volume da mina e a bomba 
Continuidade Eq.6.15:
Processo ideal 1S2
2
v
m2u2 - m1u1 = 1Q2 - 1W2 + minhin
,
A.7.2 ÿ T2 = 680 K, u2 = 496,94 kJ/kg
1, eu
ÿ m2s2 = m1s1 + minsin = (m1 + min)s1 = m2s1 ÿ s2 = s1
Energia Eq.6.16:
ÿ min = 9,5585×105kg
2
9,69
+minsin
400
2100ÿ
= min(290,43) + m1(207,19) - m2(496,94) = -2,322 × 108 kJ
Processo: Adiabático 1Q2 = 0
Solução:
ÿ Constante s ÿ Pr2 = Pr i (P2 / Pi ) = 0,9899 = 20,7879 ÿ
s = C
1, eu
m2 - m1 = min
T2
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vatm = TR/P = 0,287 × 223/50 =1,28 m3/kg
1
ÿh = 
2
Pst = 1562,5 + 50 = 1612,5 kPa
a) incompressível
0,39809 Pr
Sonntag, Borgnakke e van Wylen
De A.7.2: Ponto de estagnação Pr st = 1580,3; Promoção gratuita
Energia Eq.6.13:
hst = ho + 2
= 198.485 kPa
Calcule a temperatura e a pressão do ar no ponto de estagnação bem em frente de um 
meteorito entrando na atmosfera (-50 °C, 50 kPa) com uma velocidade de 2.000 m/s.
1
Utilizar A.7:
Bernoulli (incompressível) Eq.9.17:
Solução:
V2 = (2000)2/1000 = 2000 kJ/kg 2 2
1580,3
Gás ideal:
1
V2/v = 2000/1,28 = 1562,5 kPa ÿP = Pst - Po = 2
Pst = Po ×
1
V2 = 2.000 kJ/kg
b) Tst compressível
= 1977 K a mesma equação de energia.
9,89
Se A.5 ÿT = ÿh/Cp = 1992 K não razoável, muito alto para esse Cp
Observe que isso é altamente compressível, v não é constante.
V2 = 223,22 + 2.000 = 2.223,3 kJ/kg
= 0,39809
1
Faça isso assumindo que o ar é incompressível em um determinado estado e repita para o ar 
ser uma substância compressível passando por uma compressão adiabática.
Tst = 1977 K
Energia cinética:
= 50 ×
ó
Primeiro
ó
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