AULA 15

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APLICAÇÕES
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APLICAÇÕES CAP. 6
6.116 - Inicialmente, um conjunto cilindro - pistão, que opera a pressão constante, contém 1 kg de água a 20 ºC e 250 kPa. Existe no conjunto cilindro - pistão uma válvula que pode descarregar a água contida no conjunto na atmosfera (p = 100 kPa). Esta válvula é aberta e só é fechada quando a massa contida no conjunto se torna igual a 0,5 kg. Admitindo que o processo é adiabático, que a temperatura da água é sempre uniforme, determine a velocidade de descarga da água e o trabalho realizado no processo. 22,36 m/s ; - 0,125 k J
7.40 - Calcule o rendimento térmico de um motor que opera segundo o ciclo de Carnot e entre reservatórios que apresentam temperaturas iguais a 300 e 45 °C. Compare o resultado com aquele do Prob. 7.18. 0,445; 0,2249
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7.3 - Um refrigerador doméstico remove 1,5 kJ do espaço refrigerado utilizando 1 kJ de trabalho líquido. Qual é a energia rejeitada no ambiente da cozinha? Qual é o coeficiente de eficácia deste refrigerador? 2,5 kJ ; 1,5
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7.26 A taxa de transferência de calor na caldeira de uma central de potência é 1 MW. A taxa de transferência de calor no condensador é 0,58 MW e a potência consumida no acionamento da bomba é 0,02 MW. Calcule, nestas condições, a eficiência térmica do ciclo. Se todos os processos pudessem ser invertidos, determine o coeficiente de eficácia do refrigerador obtido na transformação. 0,42 ; 1,38
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7.29 - A potência utilizada para acionar um aparelho de ar condicionado de janela é 1,5 kW e a taxa de transferência de calor rejeitada no ambiente é 5,1 kW. Determine a taxa de transferência de calor no ambiente refrigerado e o coeficiente de eficácia do refrigerador. 3,6 kW ; 2,4
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7.51 - Um inventor afirma ter desenvolvido uma unidade de refrigeração que mantém o espaço refrigerado a -10 °C enquanto opera numa sala onde a temperatura é 25 °C e apresentando, nestas condições, um coeficiente de desempenho igual a 8,5. Como você avalia essa alegação? βCarnot =7,52
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APLICAÇÕES
5.85 – Inicialmente, a água de uma amostra se encontra a 20 ºC e 100 kPa. A água é então aquecida até que o estado onde a temperatura e a pressão são iguais a 1500 ºC e 100 kPa. Determine a variação de energia interna no processo utilizando as tabelas de propriedades termodinâmicas da água e as tabelas de gás perfeito. 5031,16 kJ/kg; 3054,77 kJ/kg.
6.75 - A figura abaixo mostra uma bomba hidráulica acoplada a um bocal através de uma tubulação curta. Os diâmetros das tubulações de alimentação e descarga da bomba são iguais e o da saída do bocal é 10 mm. A bomba é acionada por um motor de 1 kW e é alimentada com água a 100 kPa e 15 ºC e o bocal descarrega o fluido num ambiente onde a pressão é igual a 100 kPa. Desprezando a velocidade do escoamento na entrada da bomba e admitindo que os escoamentos são isotérmicos, determine a vazão em massa de água na bomba e a velocidade de descarga da água no bocal. 2,31 kg/s ; 29,44 m/s .
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APLICAÇÕES
6.78 - Uma turbina é alimentada com 100 kg/s de vapor d'água a 15 MPa e 600 ºC. Num estágio intermediário, onde p = 2 MPa e T = 350 ºC, é realizada uma extração de 20 kg/s (ver Fig. P6.78). Na seção final de descarga, a pressão e o título são, respectivamente, iguais a 75 kPa e 95 %. Admitindo que a turbina seja adiabática e que as variações de energia cinética e potencial sejam desprezíveis, determine a potência da turbina. 91567,6 kW .
FIM 13/09/2016
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