Exercício de Termodinâmica I 59

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w = (h2-h3) = -11,8 + 1,766 (611 - 368) + 0,8 = 418,1 kJ/kg
100
13,89
(h* 3-h3) = 0,2765×305,4×0,01 = 0,8
Sonntag, Borgnakke e van Wylen
(s* 2-s2) = 0,2765×0,05 = 0,0138 
(s* 3-s* 2) = 1,766 ln
De D.2,
De D.3,
(s* 3-s3) = 0,2765×0,01 = 0,0028 
(s3 -s2) = -0,0028 - 0,0121 + 0,0138 ÿ 0 ÿÿ Portanto, 
T3 = 368 K
q = (h2 -h1 ) = -11,8 + 599,0 + 347,9 = 935,1 kJ/kg
(s* 3-s* 2) = -0,8954 + 0,8833 = -0,0121
De D.3,
De D.2: (h* 2-h2 ) = TRc × 0,14 = 0,2765×305,4×0,14 = 11,8
em Pr3 = 0,020
De D.2, Pr1 
= 2,44/4,88 = 0,50, Tr1 = 0,89, T1 = 0,89×305,4 = 271,8 K (h* 1-h1 ) = 
0,2765×305,4×4,12 = 347,9 (h* 2-h* 1) = 
1,766 (611 - 271,8) = 599,0 Pr2 = 0,50, Tr2 
= 611/305,4 = 2,00
Suponha que T3 = 368 K, Tr3 = 1,205
O etano líquido saturado a 2,44 MPa entra em um trocador de calor e é levado a 611 K a 
pressão constante, após o que entra em uma turbina adiabática reversível onde se expande 
até 100 kPa. Encontre a transferência de calor no trocador de calor, a temperatura de saída 
da turbina e o trabalho da turbina.
- 0,2765 em
611 2440
T3
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500
vG = 1235
= 0,4422 × 0,7266 + 0,5578 × 0,0680 = 0,3592 kJ/kg K
vG ÿ x2 = (v2 -vF)/(vG-vF ) = 0,5578
=
Uma massa de controle de 10 kg de gás butano inicialmente a 80°C, 500 kPa, é comprimida 
em um processo isotérmico reversível até um quinto de seu volume inicial. Qual é a 
transferência de calor no processo?
Tr1 =
<
Portanto
Comprimido, reversível T = const, para V2 = V1 /5
De D.1 e D.3: Z1 = 0,92, (s*
)(s*
353,2
v2 = v1 /5 = 0,01859 m3 /kg 
Em Tr2 = Tr1 = 0,831 
De D.1: PG = 0,325×3800 = 1235 kPa (s* -sF) 
= R×5,08 = 0,7266 sat. líquido: ZF = 0,05, (s* -sG) = 
R×0,475 = 0,0680
0,775×0,143×353,2
= 0,00205 m3 /kg
= 0,132 
3800
500
Sonntag, Borgnakke e van Wylen
(s*
425,2
Butano C4 H10: m = 10 kg, T1 = 80
sentado. vap.: ZG = 0,775,
Como vF 
(s*
- s* 1) = CP0 ln (T2 /T1 ) - R ln (P2 /P1 ) = 0 - 0,143 ln (1235/500) = -0,1293 (s2 -
s1 ) = -0,3592 - 0,1293 + 0,0230 = -0,4655 kJ /kg K 1 Q2 = 
Tm(s2 - s1 ) = 353,2 × 10 (-0,4655) = -1644 kJ
= 0,09296 m3 /kg
= 0,0317 m3 /kg
1- s1 ) = 0,143×0,16 = 0,0230 Z1
RT1
0,05×0,143×353,2
(s*
<
vF = 1235
C, P1 = 500kPa
-s2 ) = (1 - x2
13h90
= 0,831, Pr1 =
0,92×0,143×353,2
2-sF2 ) + -sG2 ) x22
v1 = 
P1
2
ó
v2
2
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