Exercícios ar comprimido e compressores 2012 2

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SISTEMAS FLUIDOMECÂNICOS EMA095 
LISTA DE EXERCÍCIOS COMPRESSORES E AR COMPRIMIDO 
Prof. Jair Nascimento Filho 
 
1) Um compressor é alimentado com ar a 170C e 100kPa e descarrega o fluido, a 1Mpa e 600K, num 
resfriador que opera a pressão constante. Sabendo que a temperatura na seção de saída do resfriador 
é 300K, determine o trabalho específico no compressor e a transferência específica de calor no 
processo. 
 
 
 
 
R; -w=316,89kJ/kg q=-306,85kJ/kg 
 
2) Ar é comprimido, num compressor centrífugo, da condição ambiental, 290K e 100kPa, até a pressão 
de 1,0MPa. Admitindo que o processo é adiabático, reversível e que as variações das energias cinética 
e potencial são desprezíveis; calcule o trabalho específico no processo de compressão e a temperatura 
do ar na seção de descarga do compressor. 
R: w=270,19
kg
kJ ; T2=559,9K 
 
3) Em uma instalação de ar comprimido o ar é aspirado a pressão de 0,93kgf/cm2 e temperatura de 
25˚C. A pressão manométrica na linha é de 7,0kgf/cm2 e a temperatura 30˚C. A vazão aspirada é de 
2,4m3/min. 
a) Qual é a vazão volumétrica de ar comprimido? 
b) Qual é a Dlp? 
c) Qual a vazão mássica aspirada? 
d) Qual a vazão mássica de ar comprimido? 
e) Qual a vazão mássica correspondente à Dlp? 
R: a) Q2=0,28m3/min b) Dlp=2,08m3/min c) 
•
m =0,043kg/s 
 d) 
•
m =0,043kg/s e) 
•
m =0,043kg/s 
 
4) A Dlp consumida em uma linha de ar comprimido é de 12 m3/min. A temperatura na linha é de 30°C. 
A instalação é dotada de uma tubulação de 50m de comprimento total por onde é conduzido o ar sob 
pressão manométrica de 7 kgf/cm2. A pressão local e temperatura local são respectivamente 
0,93kgf/cm2 e 27°C. Considerando que a máxima perda de pressão admissível no ponto mais afastado 
é de 0,3kgf/cm2, determinar o diâmetro mínimo admissível para essa tubulação. 
R.: 2½ “ 
 
5) Uma tubulação de 30m de comprimento, para ar comprimido a pressão manométrica de 7kgf/cm2 e 
temperatura de 300C, foi projetada com diâmetro nominal de 1/2”. A vazão volumétrica na linha de ar 
comprimido é de 0,1m3/min. A pressão atmosférica é de 1,033kgf/cm2. 
Esse diâmetro de 1/2” é adequado? Porque? 
 
6) Uma oficina de ferramentas pneumáticas, situada em uma localidade de pressão atmosférica de 
0,93kgf/cm2, será equipada com uma furadeira (Fu), uma rosqueadeira (Ros), uma aparafusadeira (Ap), 
uma esmerilhadeira (E), um rebitador (Re) e uma pistola de pintura (Pin), alimentados por uma linha de 
ar comprimido de 7kgf/cm2 de pressão manométrica e a 30°C de temperatura. As ferramentas 
pneumáticas são conectadas à linha com ajuda de mangueiras. A temperatura ambiente é de cerca de 
27°C. Determinar o diâmetro adequado para a linha de ar comprimido. Selecionar o compressor. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7) Um compressor monofásico resfriado a ar descarrega 0,18m3/min de ar a pressão manométrica de 
4,0kgf/cm2 (392,24kPa). As condições locais de temperatura e pressão são consideradas 0,93kgf/cm2 
(91,200kPa) e 30˚C respectivamente. 
a) Determinar sua temperatura de descarga. 
b) Determinar sua dlp. 
c) Determinar a vazão volumétrica aspirada. 
R.: a) TD=445K=172°C b) Dlp=0,556m3/min c) Q1=0,65m3/min 
 
 
8) Um compressor de dois estágios descarrega a Dlp de 2,0 m3/min de ar comprimido em uma linha de 
pressão manométrica de 8,0kgf/cm2. A pressão e temperatura no local são de 0,9kgf/cm2 e 27°C 
respectivamente. O compressor é refrigerado a ar (supor índice de compressão de 1,3). O rendimento 
mecânico é considerado como 90%. 
a) Calcule a temperatura de descarga do compressor. 
b) Calcule a vazão volumétrica do ar comprimido à saída do compressor. 
c) Calcule a potencia indicada e potencia efetiva do compressor. 
R.: a) C8,117K8,390TD o== b) QD=0,315m3/min c) Pi=12,48CV; Pe≈14CV 
 
 
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