Equacoes basicas na forma integral para o volume de controle

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FENÔMENOS DE TRANSPORTE 
UD 05: Equações básicas na forma integral para o volume de controle 
Prof. Lucrécio Fábio 
 
1. A fim de resfriar uma embalagem com seis latas de refrigerante tão depressa quanto possível, ela é 
deixada em um freezer durante uma hora. Se a temperatura ambiente é 25oC e a temperatura final da 
bebida é 5oC. Determine a variação na sua entropia específica. R.: ΔS = - 0,29 KJ/kg.K 
 
2. A taxa média de transferência de calor de uma pessoa para o meio ambiente é cerca de 85W, quando a 
pessoa não esta trabalhando ativamente. Suponha que num auditório com volume de 
aproximadamente 3,5 x 105m3, com 6.000 pessoas presentes, o sistema de ventilação falhe. a) Qual o 
aumento de energia interna do ar do auditório durante os primeiros 15 minutos após a pane? b) 
considerando o auditório e as pessoas como um sistema e, considerando também, que não haja 
transferência de calor para o meio ambiente, qual a variação da energia interna do sistema? c) Como 
você explica o fato de que a temperatura do ar aumenta? d) Estime a taxa de aumento de temperatura 
nessas condições. Dados: Considerar o ar como gás ideal. T = 20oC, p = 101325 N/m2; Rar = 286,9 J/kg.K; 
Cv(ar) = 717,4 J/kg.K. R.: R.: a) ΔU = 459 MJ; b) ΔU = 0; c) ΔT = 1,52K; d) Taxa = 6,08K/h 
 
3. Um fluido, com massa específica de 65 lbm/ft
3, flui em regime permanente através da caixa retangular 
mostrada. Dados: A1 = 0,5 ft
2; A2 = 0,1 ft
2; A3 = 0,6 ft
2; 𝑉 1 =
10𝑖 𝑓𝑡
𝑠
; 𝑉 2 =
20𝑗 𝑓𝑡
𝑠
 . Determine a velocidade 
 𝑉 3. R.: 𝑉 3= (4,33ft/s, -2,5 ft/s). 
 
 
 
 
 
 
4. Considere o escoamento incompressível e permanente através do dispositivo mostrado abaixo. 
Determine a vazão volumétrica através da abertura 3 e verifique se o fluxo é para fora ou para dentro 
do dispositivo. R.: Q3 = - 0,2 m
3/s 
 
 
 
 
 
5. Água está entrando em um tanque bem agitado com uma vazão de 68,1 kg/h e 13,62 kg/h de sal (NaCl) 
também entra no sistema. A solução resultante, com uma vazão de 54,48 kg/h, está saindo do tanque; 
por causa do efeito da boa agitação realizada, a solução que deixa o tanque é a mesma que a da solução 
no interior do sistema. Considerando-se que existem 45,4 kg de água pura no interior do tanque, no 
início da operação, e que as vazões de entrada e saída são mantidas constantes, calcular a concentração 
de saída (fração mássica de sal) após 1 hora. R.: t = 1 h, wA = 0,126 (fração mássica de NaCl)