Lista 04 Prop Termodinamicas Mudanca de Fase

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Lista 4 – Prop. Termodinâmicas e Mudança de Fase – Moran 5a Ed. 
1 (Problema 4.2, pág. 87) Determine a fase ou as fases em um sistema constuído de H2O para as seguintes 
condições e esboce os diagramas 𝑝 − 𝑣 e 𝑇 − 𝑣 mostrando a posição de cada estado com um ponto. 
 
a) p = 5 bar, T = 151,86 °C, x = 1. f) p = 80 lbf/in2, T = 312,07 °F, x = 1. 
b) p = 5 bar, T = 200 °C. g) p = 80 lbf/in2, T = 400 °F. 
c) T = 200 °C, p = 2,5 MPa. h) T = 400 °F, p = 360 lbf/in2. 
d) T = 160 °C, p = 4,8 bar. i) T = 320 °F, p = 70 lbf/in2. 
e) T = -12 °C, p = 1 bar. j) T = 10 °F, p = 14,7 lbf/in2. 
 
2 (Problema 4.3, pág. 87) Os valores encontrados na resolução de problemas em geral não caem exatamente 
na grade de valores fornecidos pelas tabelas das propriedades e uma interpolação linear entre valores 
tabelados abjacentes se torna necessária. A Tabela seguinte lista as temperaturas e os volumes específicos do 
vapor d’água para duas pressões. 
 
 
 
 
 
 
 
Determine: a) o volume específico em m3/kg para 𝑇 = 240 °C, p = 1,25 MPa; b) a temperatura em °C 
para 𝑝 = 1,5MPa e 𝑣 = 0,1555 m3/kg; c) o volume específico em m3/kg para 𝑇 = 220 °C, p = 1,4 
MPa. Resp.: a) 𝒗 = 0,1879 m3/kg; b) T = 260 °C; c) 𝒗 = 0,15567 m3/kg. 
 
3 (Problema 4.6, pág. 87) Determine o título da mistura bifásica líquido-vapor de: 
a) H2O a 100 lbf/in2 com um volume específico de 3,0 ft3/lb. Resp.: x = 0,675. 
b) Refrigerante 134a a -40°F com um volume específico de 5,7173 ft3/lb. Resp.: x = 1. 
 
4 (Problema 4.7, pág. 88) Dez kg de uma mistura bifásica líquido-vapor de metano (CH4) encontra-se a 160 
K em um tanque de 0,3 m3. Determine o título da mistura, se os valores dos volumes específicos para o 
líquido e vapor saturados do metano são 𝑣𝑓 = 2,9710
-3 m3/kg e 𝑣𝑔 = 3,9410
-2 m3/kg, respectivamente. 
Resp.: x = 0,742. 
 
5 (Problema 4.10, pág. 88) Calcule o volume em m3, ocupado por 2 kg de uma mistura bifásica líquido-
vapor de Refrigerante 134a a -10°C com um título de 80%. Resp.: V = 0,1593 m3. 
 
6 (Problema 4.11, pág. 88) Cinco quilogramas de H2O estão acondicionados em um tanque rígido fechado a 
uma pressão inicial de 20 bar e um título de 50%. Ocorre transferência de calor até que o tanque contenha 
apenas vapor saturado. Determine o volume do tanque, em m3, e a pressão final em bar. Resp.: 𝑽 = 0,252 
m3; 𝒑𝟐 = 39,58 bar. 
 
7 (Problema 4.19, pág. 88) Uma mistura bifásica líquido-vapor de H2O encontra-se inicialmente à pressão 
de 30 bar. Se em um aquecimento a um volume fixo, o ponto crítico for atingido, determine a) o estado 
inicial (𝑝, 𝑣, 𝑇) e b) título. Resp.: a) p1 = 30 bar; v1 = 3,155  10-3 m3/kg; T1 = 233,9 °C; b) x = 0,0296. 
 
8 (Problema 4.15, pág. 88) Dois mil litros de água, inicialmente um líquido saturado a 150 °C, são 
aquecidos em um tanque rígido fechado, para um estado final de líquido comprimido onde a pressão é de 2,5 
MPa. Determine a temperatura final, em °C, o volume do tanque, em m3, e esboce o processo em um 
diagrama 𝑇 − 𝑣 e 𝑝 − 𝑣. Resp.: 𝒗𝟏 = 1,0905  10
-3 m3/kg; 𝑻𝟐 = 150,15 °C; 𝑽 = 2,181 m
3.