Aula 9 - Exercícios para fixação

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Lista de Exercícios de Termodinâmica 
Aula 9 – Equipamentos em Processos em Regime Permanente 
 
1. Um compressor é alimentado com ar a 17ºC e 100 kPa, e descarrega o fluido a 1 MPa e 
600 K para um resfriador que opera a pressão constante. Sabendo que a temperatura na 
saída do resfriador é de 300 K, determine o trabalho específico do compressor e a 
transferência específica de calor. (Faça as hipóteses simplificativas). R: 316,9 kJ/kg; 
306,9 kJ/kg 
2. Vapor entra em uma turbina de dois estágios com vazão mássica de 13 kg/s, 600ºC e 8 
MPa. O vapor expande no primeiro estágio da turbina até a condição de vapor saturado 
a 300 kPa. Após a passagem pelo primeiro estágio 10% do vapor é retirado da turbina e 
destinado para um outro uso. O restante do vapor continua a expandir no segundo 
estágio da turbina até a pressão de 10 kPa e título de 85%. Qual a potência total 
produzida pela turbina? R: 17,77 MW 
3. Vapor saturado de R134a é estrangulado em regime permanente de 500 kPa para 200 
kPa ao passar por uma válvula de expansão. Qual a temperatura do fluido na saída da 
válvula? (Faça as hipóteses simplificativas) R: ~7,3ºC 
4. Numa planta a vapor, aquecedores de água de alimentação são frequentemente 
utilizados para aquecer a água de alimentação ao a misturar com vapor retirado de um 
estágio intermediário da turbina. Considerando que o misturador opera a uma pressão de 
1000 kPa, entram no misturador a água de alimentação a 50ºC e o vapor superaquecido 
a 200ºC. A água de alimentação deixa o misturador no estado de líquido saturado. 
Desenhe o esquema construtivo do misturador, faça as hipóteses simplificativas e 
determine a razão entre a vazão mássica da água de alimentação e do vapor 
superaquecido na entra do misturador. R: 3,735 
5. R134a a 1MPa e 90ºC é resfriado em um condensador para a condição de temperatura 
de 30ºC, sendo a passagem do R134a pelo condensador isobárica. Ar é utilizado como 
fase fria no condensador. O ar entra no trocador de calor a 100 kPa e 27ºC com vazão 
volumétrica de 600 m3/min, e deixa o trocador de calor a 95 kPa e 60ºC. Desenhe o 
esquema construtivo do condensador, faça as hipóteses simplificativas e determine a 
vazão mássica do fluido refrigerante R134a. R: 1,67 kg/s 
 
 
Os exercícios da lista são uma orientação. Para se preparar para a primeira prova, 
os alunos devem resolver, além da lista, os exercícios dos livros utilizados como 
referência na disciplina.