Exemplos Cap2 Propriedades resolução

Prévia do material em texto

EXERCÍCIOS - DETERMINAÇÃO DE PROPRIEDADES 
0- Um arranjo cilindro pistão contém inicialmente 50 I de água na fase líquida a 40C e 
200kPa. Calor é transferido à água a pressão constante até que todo o líquido seja vaporizado. 
Nessas condições determine: 
a) A massa de líquido: b) A temperatura tinal: C) Mostre o processo em um diagrama P-v 
com relação as linhas de saturação. 
I:::: J\CJ?C 
~'? ::c 2(J'J ~: f (, 
}~ .., 
- ADA í AGTt: t'~ f/r""! 0\ ri(\ I\f~ ( A 
I\1: r\(-\~ rí !\ .: h 1'("; I ," r 
{\ li: f'Ji r.f VA, ,\} \.? l\~ 1?;\'2~C 
R, ((:, i [\-,21 \)~ L, ,';.)1 "') c J;) 'O T t\, d/\J \............. , .'\ til' '\ '-- ~Y'\ 
r J liQ
.... ' \i-...,\.), N~ \)0\11\,I ( f'\ eV\ f'\', , •. , \.)JN\:{) "\)'\-0.~ 
(j:l f'v\ ~ V \ 'M\ DJ tJ f\ ~ Qc:.~~ _.Q] .. f"-', I \JpyMo~ 
Ij~ ~ :) \j(\ \.M~·.(ll o U /jiJ!t)() ~J\\U\c))\~ ') f\ 
IV\ r'- ' 
..,.-.--- j 
'"c 
, 4Ô\ f)' l.,(,f \:::::.. --' " 1\· 
_._------­ C 
2 .~ Um tanque rígido contém vapor d'água a 250C a uma pressão desconhecida. Quando 
o tanque é resfriado a 150 C. o vapor começará a condensar. Estime a pressão inicial do tanque. 
\~ t5 r::) () C 
'4AK1K '::.J\ ,'UVA ,5) -::>;X:;- i 
• 
\ 
I 
\' 
\~\-'30 
\ (~ 
i\ 
\ M'2'lÇ)\ -,t·,I.A, \-.1\ I, (j\ ~S f\ \,),.:.> r\,.,\/-', ) ~TE \=<., "f\~ rJA N\~ 
O '"a l'-H \ \. c. s~ \._1 ~-! '.j \\ i Ir\l (.1 r,rJ-\ 
CJ 3~2 
I 
( 
(ç::N t\C (JyJ
ÂG.O\2f'.. "YJI \JA ~.~. 
\ e.. Á.) -"" 
\/ c 
\ . "­
0- Um tanque rígido contém inicialmente IA kg de uma mistura saturada de água a 
200C. Nesse estado, 25% do volume são ocupados pelo líquido e o restante pelo vapor. Calor é 
adicionado à água até que o tanque contenha somente vapor saturado. Determine: a) o volume do 
tanque; b) a temperatura e a pressão final. 
, [\ :.r,r 
-\, '( 
T- 20JeL 
\. 
\l Q(. = O,~~; \( 
\IN l -=:- O,-:tS,,) 200 
\. 'f\ 
! \DI\ '\Ài3. ~t< ('l\\)Ü\ rlA l·\\CA \\ 
reJE>\(: (\1'1:::'(:" ) \ ';' ~.,"f~' .~. \J GO 1. \66 r?> \t\~ 
\ ~ I I. 
:7t-.:í -;-'. _ ,(\ l 1136t,\)" \ \.. ~J 
I {\'c-U\} l 
rJf-íf (V 
( \ \ 
'«YV -= ~~_ :; O,:): \l 
l\5;v. t,'\ 
. ----­
7Pr\'ZI~ o E:-~íJi cn 
-ç í I'l/V\. ç, f\bc f"~ 'l_2­ \~:l ( 
~", 1('0 \ \ ç 'I '\ ('.
.' ' , t·\<: 'I \v\ I \ I ! /'\ 
" . j .( 
CoM O \I0\I.JN\C C:~0.(,-= C \ çt C0 t J nrUL Q UtJ\\~ t:\J 
(\lf\ça~ S\\TU\?A{)] ~> X-\') v0 0:::-s0 \~;l\,'/'\\" 
I 
~\l\ \(\, e..,~- '. \ ~ :Y~ssÇ) é Arf ~/\ ,,:c-t? A ,)\)/\ 
\f:J\ '-; (:~l' f\j J 
(~/Í- Um arranjo pistão-cilindro contém inicialmente vapor d'água a 3,SMPa com um 
superaquecimento de se. O vapor perde calor para a vizinhança e o pistão desce, atingindo os 
batentes. Nesse ponto, o cilindro contém somente água saturada. O resfriamento continua até o 
Ljue o cilindro contenha água a 200e. Determine: a) a temperatura iniciaL b) a pressão final; c) o 
título da mistura. 
'i). '.) 5 N\Qc",r \. I 
\-:::::.'\::,+S~ 
\ 
200 C. 
p., 11: M.v\:: Yí\yJ ~i i,\ \N\ ú!\\ 
~ C stJv~ela íL A 
\..:k: s (\íUV!\c: ..Aj1 r·1~ 
'l?~ ~~ s\J '0< 5' (\r1 çC( 
SkQ~ 
~::: 2~2 ,6 + => -r: - (JtFI , 6([\ 
tA \ '1 ~, Oe>re(\~<n 
c '\s~:: 2t.'\2, 6 
<. .,....... , ' ....
C('V (\.. ...\'-.)\.!...;. A '?A j?\1 1<­! "'.:" \? i (j r" \ \ cC":.:.:. \ " 
I CC)rj s'Tf\ t-.}\ê:; S)f\E'Y(:: \)0 \ yr(') '0 
) 
f \i~ 
, 
A 
, ~ ) 
38 NIP~ ) 
"~f/ 
t:. . / ' " ) (\I ~ )J '. J) .... 
{\ C.r(v\(j . 
- ". 
S - A pressão monométrica (relativa) de um pneu de automóvel depende da temperatura 
no interior do pneu. Quando a temperatura do ar é de 2SC, o manômetro indica 210 kPa. Se o 
volume do pneu for de 0.02Sm 3, determine o aumento de pressão do pneu quando a temperatura 
do pneu subir para SOe. Da mesma forma. determine a quantidade de massa de ar que deve sair 
para restaurar a pressão original nessa temperatura. Suponha que pressão padrão seja de 100 kPa. 
2.J -:J +~\ ~;) 
~ 
\;\~ l.J\ ; t ! A 
~ ( CC'
'7-' 
,2 (ALUiu-, ü) 
"Ç) r\~\ ~. 
_\-- "-_. .------­
'I 
~So + 273,15 ) 
25-1 ~'7 I)) 
.~ 
-'Um tanque rígido com 1 111 contém propano a 100 kPa e 300 K e cstú 
conectado , atra\ és de UIl1~1 tubuja~:J o de uma tubulaç50 com \ ál \ ula a outro l~lI1qlle de 
O.S 111 ' de volume. que contém pmpano a :250 kPa e 400 [(o A \álvula é aberta \:.' eS l1c ra­
se até que o equilíbrio seja estabelecido. Sabendo que a temperatura de equilíbrio l' dI..' 
325K. determine a pressão final do processo. 
'---~ '0-----' ® 
~~-------"<., 
3­
\'Y)e;x ::: VA VI) ~ c.D--< 10 . 1,+1 K-:~? 'Nl .~ -:::::. 
=----- ~ 
--\( O ) Bf3 -: ~ , \ O 30:) 
1 ­
";"(1 ~ ~ "V-p,'" B 
=? :S\)~\:J 
"3 
· QS
-
-rA'2-=' I l,66 Kd-' 
a:-r-€;:. (} ~<X) 
----- -
A figura mostra um conjunto cilindro-pistao que se encontra inicialmente com 
(J. I ill de água aS MPa e 40CH . Se o pistão c;tú encostado no fundo do cilindro. a mola 
c.c:rce uma força tal que é necc:;<lria uma pre:;~,~IO de 200 kPa para 11100imentar o 
pi.tão. O sistema é res friado até que a pre:,3ào atinja 1.2UO kPa. Calcule LI massa e o 
\()[umc espccílico no e stado tina!. MUSll'~ o processo no diagrama p-\. admitindo que Ll 
mola seja linear. 
\}=()) M~ 
~::- S \'f\Q~ 7-JAfb\l- S J?t-M 
1\9U8. 5 Mpa e 
\" =- yOO c.. 
1,___40_0r~ _--'_
N L ;:: o, OSiS) rv~ ~ 
/( 
'f:::5('V'\Ç<A. ? 
\ 200 
, 
~~7t\ LOIJsTA IR 
5x)Q _ laJ 
_ 'Ü / O~Z 'f"~' ker '~ 
y-rl ---~I/