EXERCÍCIOS TERMODINÂMICA - aula 5 2024 (3)

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EXERCÍCIOS TERMODINÂMICA 
1- Um cilindro, provido de um êmbolo sem atrito, contém 5Kg de vapor de refrigerante 
R-134a a 1000 kPa e 140 °C. O sistema é resfriado a pressão constante, até que o 
refrigerante apresente um título igual a 25%. Calcular o trabalho realizado durante 
esse processo. 
 
2- Calcule a energia interna específica do refrigerante R- 134a superaquecido a 0,4 MPa 
e 70°C. 
 
 
3- Determine a massa de ar contida numa sala de 7mx9mx4m quando a pressão e a 
temperatura forem iguais a 0,1Mpa e 25°C. Admita que o ar se comporte como um 
gás perfeito. 
 
4- Um vaso com 0,7m³ de volume contém 2,8 kg de uma mistura de água líquida e vapor 
em equilíbrio a uma pressão de 0,6 Mpa. Calcular: a) Volume e massa de líquido; b) 
Volume e massa de vapor; 
 
 
5- Um fluído, contido num tanque, é movimentado por um agitador. O trabalho 
fornecido ao agitador é de 4000kJ e o calor transferido do tanque é 1200kJ. 
Considerando o tanque e o fluído como sistema, determinar a variação de energia. 
 
6- Um cilindro provido de pistão apresenta volume inicial de 0,4 m³ e contém nitrogênio 
a 165kPa e 25°C. Comprime-se o nitrogênio, movimentando o pistão, até que a 
pressão seja 2MPa e a temperatura 150°C. Durante esse processo, calor é transferido 
do nitrogênio e o trabalho realizado sobre o nitrogênio é de 30kJ. Determinar o calor 
transferido. 
 
 
7- Um cilindro provido de pistão contém 0,7 kg de vapor d’água a 0,5 Mpa e apresenta 
inicialmente volume de 0,2 m³. Transfere-se calor ao vapor até que a temperatura 
atinja 300°C, enquanto a pressão permanece constante. Determinar o calor 
transferido e o trabalho realizado nesse processo. 
 
8- Vapor d’água a 500kPa e 350°C entra num bocal isolado termicamente com uma 
velocidade de 60m/s e sai, com velocidade de 650m/s, a pressão de 0,15MPa. 
Determinar, no estado final do vapor se este estiver superaquecido ou o título se 
estiver saturado. 
 
 
9- O fluído refrigerante R-134a entra no compressor, e um sistema de refrigeração, a 
200kPa e -10°C e sai a 1Mpa e 70°C. A vazão é de 0,015 kg/s e a potência de 
acionamento do compressor é 1kW. Após escoar pelo compressor o R-134a entra 
num condensador, resfriando a água, a 1MPa e 60°C e sai como líquido a 0,95MPa e 
35°C. A água de resfriamento entra no condensador a 10°C e sai a 20°C. Determinar 
a taxa de transferência de calor do compressor e a vazão de água de resfriamento no 
condensador. 
 
10- O gás hélio se expande do estado inicial a 125kPa, 350 K e 0,25 m³, para 100 kPa, 
em um processo politrópico, com n = 1,667. Quanto de trabalho é produzido? 
 
 
11- Determine as propriedades que faltam para o dióxido de carbono a: 
a) 20 °C , 2 MPa v=? e h=? 
 b) 10°C, x= 0,5 T=? e u=? 
c) 1MPa, v =0,05 m³/kg T=? e h=? 
 
12- Um tanque rígido de 200L contém amônia a 0°C e com título igual a 60%. O tanque 
e a amônia são aquecidos até que a pressão atinja 1MPa. Determine o calor 
transferido nesse processo.