SEMANA 10 TERMO(EXERCICIOS)

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EXERCÍCIOS 
TIRADENTES
PROF. ROGER CRUZ
• Um conjunto cilindro-pistão com 228 g de água sob 828 kPa de 
pressão absoluta e 57 litros. Caso sejam transferidos 211 kJ de calor à 
pressão constante. 
• Qual a temperatura final da água.
• Mostre o diagrama T-V do processo
• v=vol/massa=57x10-3 m³/228x10-3 kg=0,25m³/kg
EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO 9 – O LOCKDOWN
ÁGUA
P= 828 kPa
V = 57 Litros
m = 228 g
T1=171°C
h1=?
211 kJ
828 kPa
0,233 0,25
171
𝑣 =
57𝑥10−3𝑚³
228𝑥10−3𝑘𝑔
= 0,25𝑚³/𝑘𝑔
1
2
639,21
171
𝑄 −𝑊 = Δ𝑈 = 𝑄
Δ𝑈 = 𝑚(𝑢2 − 𝑢1) = 𝑚(ℎ2 − ℎ1)
211𝑘𝐽 = 228𝑥10−3𝑘𝑔 ∗ (ℎ2 − 2862,14kJ/kg)
(ℎ2 − 2862,14kJ/kg) =
211𝑘𝐽
228𝑥10−3𝑘𝑔
= Δℎ = 925,44𝑘𝐽/𝑘𝑔
ℎ2 = 925,44 + 2862,14 = 3787,58kJ/kg
PRESSÃO (kPa) T (°C) h(kJ/kg)
828 kPa 639,21 °C 3787,57
828 kPa 650 3811,69
828 kPa 600 3699,92
800 650 3811,88
1000 650 3810,53
800 600 3700,14
1000 600 3698,58
V= 0,25 m³/kg
PRESSAO VOLUME ESP 
(m³/kg)
TEMP
°C
h (kJ/kg)
800 Kpa 0,2574 195 2827,68
1000 kPa 0,2031 195 2815,55
800 Kpa 0,26088 200 2839,75
1000 kPa 0,20602 200 2828,26
828 kPa 0,2497 195 2864,37
828 kPa 0,2532 200 2838,14
848 0,25 195,43°C 2862,14
EXERCÍCIO PARA TIRADENTES
• Uma sala com dimensões (4 m x 5 m x 7 m) é aquecida por um 
trocador de calor à uma taxa de 10000kJ/h, o ventilador utilizado 
possui potência de 100 W. A taxa de calor perdido para a vizinhança é 
de 5000 kJ/h. Inicialmente a temperatura da sala é de 10 °C, 
determine em quanto tempo ela terá a temperatura de 20 °C. 
Considerando o calor específico constante na sala de 0,718 kJ/kg.°C.
• Volume Espaço = 140 m³
T1 = 10°C
T2 = 20 °C
4
 m
7 m
d
Q
/d
t
100 
W
ሶ𝑄 =
𝑑𝑄[𝑘𝐽]
𝑑𝑡[𝑠]
= [𝑘𝑊] ⇒ Fluxo de calor, Taxa de transferência de calor pelo tempo
EXERCÍCIO PARA TIRADENTES
ሶ𝑄𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎 =
10000𝑘𝐽
ℎ
= 10000
𝑘𝐽
ℎ
.
1ℎ
3600𝑠
=
2,78𝑘𝐽
𝑠
= 2,78𝑘𝑊
ሶ𝑊𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎 = 100𝑊 = 0,1𝑘𝑊
ሶ𝑄𝑠𝑎𝑖 = 5000𝑘𝐽/ℎ = 5000
𝑘𝐽
ℎ
.
1ℎ
3600𝑠
= 1,39𝑘𝐽/𝑠 = 1,39𝑘𝑊
𝑚 =
𝑃𝑉
𝑅𝑇
=
101,32𝑘𝑃𝑎 ∗ 140𝑚³
(0,284𝑘𝑃𝑎.𝑚³/𝑘𝑔. 𝐾). (283𝐾)
= 176,49𝑘𝑔 ⇒ 𝑚 = 𝜌 ∗ 𝑉𝑜𝑙 = 1,246𝑘𝑔/𝑚³ ∗ 140𝑚³ = 174,44𝑘𝑔
𝐸𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎 − 𝐸𝑠𝑎𝑖 = Δ𝐸𝑠𝑖𝑠𝑡
( ሶ𝑄𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎 + ሶ𝑊𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎 − ሶ𝑄𝑠𝑎𝑖)Δ𝑡 = Δ𝑈 = 𝑚𝐶𝑣(𝑇2 − 𝑇1)
(2,78 + 0,1 − 1,39)𝑘𝑊. Δ𝑡 = 176,49𝑘𝑔. 0,718𝑘𝐽/𝑘𝑔. °𝐶. (20 − 10)°𝐶
Δ𝑡 =
1267,2𝑘𝐽
1,49𝑘𝑊
= 1265,71𝑠 = 21,11min