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U~i~ Instituto de Ciências Exatas e Tecnologia Semestres: 4° e 5° Eng. Aeronáutica, Mecatrônica e Produção Turmas: P ~=SUIII\fRSID!J)f Prova de Termodinâmica Básica - B1 am1J PAl!JSTA Período: Noturno Prof.: Daniel Hasse Data: 20/abril/2011 Nome:JÀ:\IJi~L \-\~ RA e Turma: 'IE1293 Ass' ru. -:-... -Observaçoes: a) A interpretação das questões faz parte da prova; d) Duração: 90 min; b) Prova COM consulta e individual; ci Mostre os passos para a obtenção dos resultados; e) Respostas FINAIS à caneta; fi PERMITIDO o uso de calculadora. OBS: PROVAS COM O CABEÇALHO INCOMPLETO SERÃO ANULADAS! BOA PROVA! 1. A figura abaixo mostra o diagrama T-s para uma substância de comportamento semelhante ao da água mostrando duas evoluções de estado, uma apresentada pela linha ABCD e a outra pela linha FGHI. Considere as afirmativas: I - J é o ponto triplo da substância . I! - A pressão em H é maior que em G. III - A pressão em H é maior que em C. IV - A pressão em I é igual à pressão em H. As afirmativas verdadeiras são somente: alIeI!; b) I e III; c)IeIV; A I! e !lI; (jIIII e IV . . T J 2. Um tanque rígido adiabático é dividido em duas partes por interméd io de uma partição. Inicialmente, uma das partes contém uma massa M de um gás ideal, na temperatura T. e pressão P', ocupando 1/3 do volume do tanque; a outra parte, com 2/3 do volume do tanque, está evacuada. A partição é então removida (sem envolver qualquer interação com o gás ideal) e o gás se expande para ocupar todo o volume do tanque. A temperatu ra T2 e a pressão P2 do gás no tanque ao final desse processo são dadas, respectivamente, por: . , . b) T, = T, . p' =: ~- :p,: o c) T, = T, . p, = r ~ Ip,: .' .. d) T, = I =- 'T., . p, " jp: - ... ! . - .' Página 1 de 4 3. Um tanque de 5m 3 de volume interno contém uma mistura de liquido e vapor de água com título 32% a uma pressão de 50kPa . Uma descompressão isentrópica é realizada até uma pressão de lOkPa. Determine para este novo estado o título, a massa total, os volumes específicos das fases liquido e vapor (em ljg), o volume do líquido e do vapor (em L), a entropia específica, a entalpia específica e esboce o diagrama T -s respectivo indicando as temperaturas correspondentes . ~ ~ =t> :P y. ~ 2>2. ~~l~ f\00~ "IJ..t- c (O ,oo.iÇ3 1e2. ~ I~ 'I -;> 1111 r 1'1,6"1- rtll ~ - /)L • ~,0L!q3 p\~.~ htr ~ 8,15.ii I/.JJ~. ~ ® f ,..loILP(). x~ ? 111 « ? VJ.s? Vv.? r. . ? !) .. ? í("C) BI,:!<IS - - . - - • --- ~SB~ ._- I ;A 1>::/))..+'1- (hl1-h.J..) ,,> ')(:: 0-M '" ~.fl.z3Z - f:J/64q3 h)f - p.J-. 8,j51..1 - ~ 6'fCfa h.1. :: 1 'U , ~3 ll.J I~ Iv", ~ 2~,~ 'íS)~ T -: 4.S(6?i3 "4:- k lu. hu H (h,.- lu) • lql,''' + ",3% (U€Ii,8 :' l~ -K X ~ \"111 ,_ m tfJ 11":: '/.. m .: ~ 33<; _ Lj I 8.L 'lo ~.n do'j ~11':: IÍ'I. yn,( :; lLl ,b1-. 1 161 q3 ~1l~ 2.31:r5s - I(i)~ L ~ // 77 -lt \J J.::; '\5'..t. • YY1 L ~ '\f.L-. l '111 - W) ~ ') "" ê 0,02> .1.eÁ02. (l1 ,81Q3 - 1 (6 t qa) -: Página 2 de 4 = 3,ô2G"L~ / L :. ~J..~ ~ ,2~26~ L 4. Uma massa de 500g de vapor de água saturado à pressão de O,lMPa e título 0,37 é pressurizado isentropicamente à 10kgf/cm2 e posteriormente aquecido isobaricamente até 723K. Pede-se : a) Diagrama T-s ; 'not) b) Volume específico final; ®.{ Ny~4lix> -:O;:> :!So&~~ T" "TZJIL" ~et- .'. /ml'.j 0/0.15" ~1 ...v e) Volume (se existir) ocupado pelo líquido e pelo vapor no estado intermediário; yY)~., @dSõ' J~y V 'li"' @, 1"If!Je . 9, lSB m-Ls Q, 3~Z. ~-b" .'. ['-V-"\1"':":;-a-I,-W-'1-.-10-:J_1l0}71 f) Enta lpia específica e entropia espéé!Íka final , por unidade de massa . /, " Página 3 de 4 5 . Um cilindro com êmbolo móvel contém 2000g de vapor de água superaquecido à pressão de 40kgf/cm 2 e temperatura de 723K. Esse sistema é resfriado isobaricamente até que a temperatura do fluído atinja 180°C. Calcule o trabalho realizado durante o processo, em calorias. ~fJ1D.i : PoJJTO l ., - ~.}F.eltÍbo l&o~CA"'<.wt:c "'> I ~ J..80·t . M .. ~U " eJ~ \/Ptl'D\'l.. 4õvf'l! IZ.49v!411)O ~ p" 40 ~ :T '-ie-o..~ (,.....,1- T ~ ~2.:~}<..:: ~b e°{.- ~ ~ (1'46, Zl+) 1'\:í :: ~ !àS~Gz.. 'm'J~ \j l os ~, 9/0816'2.. :, \r\j-t-s-Ç):-/ J:-ç:,3-Z.-"I-~ Lv:; ~ GLt 3/'1(, \é.;J ~ lq I ~ (r.(~ 2.2-\) { tr~ QWJJZ51 r..1/Kd' V1-:.; ó?,. e, €:Te'.!.12 S.\ .", ri ~-z. ::-q-e0-21..-~-; " ~, /-IIN ::r ~UfJ ~ p,"l. yY)l. " . , Página 4 de 4
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