Lista 2 Propriedades das substâncias purascomgabarito

Prévia do material em texto

ESZO-001-15 – Fenômenos de Transporte 
Prof. Antônio Gallego 
 
 
 
Lista 2: Propriedades das substâncias 
 
1) Responda as seguintes perguntas considerando as propriedades da água: 
a) Qual é pressão de saturação de 200ºC? 
b) Qual é a temperatura de saturação de 50kPa? 
c) Qual é o volume de 3 kg de líquido saturado na pressão de 50 kPa? 
d) Qual é o volume de 3 kg de vapor saturado na pressão de 50 kPa? 
e) Qual é o volume de 3 kg de água com título de 0,6 na pressão de 50 kPa? 
2) Determine as propriedade específica para a água nos estados indicados e localize cada estado 
nos diagramas p-v e T-v. 
p (bar) T (C) X(%) Fase v(m3/kg) u (kJ/kg) 
1,4 300 
1,5 0,9 
12 400 
 200 0,3 
 150 80 
2,5 MPa 140 
 
3) Em cada um dos casos seguintes, determine a fase da água e complete a propriedade que está 
faltando e represente o estado através dos gráficos p-v e T-v. 
1) p= 900 kPa, v= 0,035 m3/kg: Fase___________________; T=___________ oC 
2) p= 10 MPa, x= 0,33: Fase___________________; v=___________ m3/kg 
3) p= 200 kPa, T = 50 oC: Fase___________________; v=___________ m3/kg 
4) T = 250 oC, v= 1 m3/kg: Fase___________________; p=___________ MPa 
5) p= 6,5 MPa, T = 5125 oC: Fase___________________; v=___________ m3/kg 
 
4) O volume interno de uma panela de pressão é de 2 litros. A panela opera a uma pressão 
absoluta de 3 bar. Assumindo que nenhum vapor escapa da panela, pergunta-se: 
1) Qual é o estado da água na panela se estiver operando com 1g de água? 
2) Qual é o estado da água se 0,1 kg de água for utilizado? 
3) Qual é a quantidade mínima de água que deve ser utilizada na panela para garantir que toda a água não 
vaporize durante operação? 
5) 5) Um tanque rígido com volume de 1m3 contém propano a 100kPa e 300K e está 
conectado, através de uma tubulação com válvula, a outro tanque com volume de 0,5 m3 que 
contém propano a 250kPa e 400K. A válvula é aberta e espera-se até que a pressão se torne 
uniforme. Sabendo que a temperatura final de equilíbrio é de 325K, determine a pressão no 
final desse processo. 
 
 
ESZO-001-15 – Fenômenos de Transporte 
Prof. Antônio Gallego 
 
 
 
 
6) Um balão atmosférico com diâmetro de 10 m contem hélio a pressão e temperatura 
atmosféricas (100 kPa e 15°C). Qual a massa de hélio contida no balão? Determine a massa 
total (incluindo a massa do balão e cesta) que pode ser transportada neste balão. 
 
7) O modelo de gás perfeito é adequado para representar o comportamento destas substâncias 
nos estados indicados? Por que? Oxigênio: 30C e 3MPa; Metano: 30ºC e 3MPa; Água: 30ºC 
e 3MPa; R-134a: 30ºC e 3MPa; R-134a: 30ºC e 100kPa. 
Respostas: 
1) a) 1,5538 MPa, b) 81,33°C, c) 0,00309 m3 d) 9,72 m3 e) 5,8332 m3 
2) 
p (bar) T (C) X(%) Fase v(m3/kg) u (kJ/kg) 
 
1,4 300 - Vap. superaq 1,88 (gás ideal) 2809,3 
1,5 111,4 0,78 saturação 0,9 2059,6 
12 400 - Vap. Superaq. 0,2548 2954,9 
7 200 - Vap. superaq 0,3 2634,4 
4,757 150 80 saturado 0,3145 2174 
2,5 MPa 140 - Liq. Comp. 0,00108 588,72 
 
3) a) saturado, 175,4°C b) saturado, 0,0069 m3/kg c) liquido comprimido, 0,001012 m3/kg d) 
vapor superaquecido, 240kPa e) vapor superaquecido, 0,3833 m3/kg 
4) 1) vapor superaquecido 2) mistura saturada 3) massa maior que 3,3 gramas 
 5) P = 140 kPa 
6) massa de aproximadamente 546 kg 
7) sim (z~0,99), sim (z~0,95), não (liq. Comp), não (liq. Comp), sim (z~1)