Aula 7 - Exercícios para fixação

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Lista de Exercícios de Termodinâmica 
Aula 7 – A Primeira Lei da Termodinâmica para Massa de 
Controle 
 
1. Um sistema pistão cilindro apresenta volume inicial de 0,1 m3 a 600 kpa de pressão 
contendo 0,5 kg de água. Calor é transferido até que o fluido atinja uma temperatura de 
400ºC em uma transformação isobárica. Determine o calor transferido e o trabalho 
realizado nesse processo. R: 640,2 kJ; 94,12 kJ 
 
2. Uma massa de 3,5 kg de R-134a contida em cilindro rígido e fechado a 5 C recebe calor 
de uma fonte quente. O fluido que inicialmente estava com um título de 87,17% chega a 
uma pressão final de 600kPa. Determine o calor cedido ao fluido. Esboce essa 
transformação em um diagrama Pv. R: 414,3 kJ 
 
3. Um tanque rígido A tem volume de 100 L e contém vapor saturado de R134-a a 30ºC. O 
tanque está conectado a um sistema pistão cilindro B por uma tubulação que possui uma 
válvula. Quando a válvula é parcialmente aberta, o R134-a escoa lentamente para dentro 
do cilindro B. O processo termina quando a pressão no tanque A tiver baixado para 
200kPa. Durante o processo o calor é trocado com o ambiente de modo que a 
temperatura do fluido permanece constante. Determine a transferência de calor e o 
trabalho nesse processo. R: 103 kJ; 69,2 kJ 
 
4. Um conjunto pistão cilindro com uma mola linear contém 2 kg de dióxido de carbono à 
temperatura de 400ºC e à pressão de 500 kPa. O CO2 é resfriado até 40ºC e, nessa 
condição, a pressão é de 300 kPa. Calcule a transferência de calor nesse processo. 
R: -632 kJ 
 
5. Dez quilogramas de água em um arranjo cilindro-pistão estão na condição de líquido-
vapor saturado a 100 kPa, onde metade de sua massa se encontra em estado líquido. O 
sistema é então aquecido de forma que o volume do cilindro triplica. A massa do pistão 
é tal que a pressão interna mínima para se mover o pistão é de 200 kPa. Determine a 
temperatura final, o trabalho e o calor transferido no processo. R: 829,2 C; 3391 kJ; 
25969 kJ 
 
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.