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Prova 1 - Termodinâmica I

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UNIVERSIDADE DE CAXIAS DO SUL (UCS) 
TERMODINÂMICA I 
Prova I-2017/2 
Nome: 
 
1) Considere um processo genérico conforme o fluxograma abaixo: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Propileno (C3H6) é alimentado (corrente A) em uma turbina (T) para a geração de trabalho. A corrente de 
descarga da turbina é encaminhada para um trocador de calor tipo casco tubo (TC). No trocador de calor o 
propileno é resfriado a partir da transferência de calor com uma corrente de nitrogênio (N2). A jusante do 
TC a corrente C é misturada com outra corrente de processo (D). A tabela a seguir apresenta as 
características das correntes do processo. 
 
Propileno Etileno Nitrogênio 
A B C D E F 
P=217 psia P=14,5 psia Vapor 
saturado 
P=435 psia P=24,6 psia T= -90,7F 
T=770F T= 536F T= -58F T -198,7F 
Q=360 m3/h =1 in 
 
A partir disto, determine: 
 
a) o trabalho produzido pela turbina (T). (mA=1,1 kg.s-1; W=370 kW) 
b) a taxa mássica de nitrogênio (N2) que deve ser utilizada no trocador de calor (TC). (TC= -47°C; hB-C= 
606 J/g; hE-F= 63 J/g; mE=10,5 kg.s-1) 
c) a taxa mássica da corrente G. (mD=0,7 kg.s-1; mG=1,8 kg.s-1) 
d) considere que há um bocal convergente na entrada da turbina. O diâmetro da tubulação de entrada da 
turbina é 2 in, e a temperatura do fluido na descarga do bocal é de 390C. A partir disto ,determine a 
velocidade na descarga do bocal. (us=334 m.s-1) 
e) Discuta brevemente a configuração proposta para o trocador de calor (TC). 
 
Dados para o propileno (C3H6): 
 
log 𝑃 = 𝐴 −
𝐵
𝑇 + 𝐶
 
Onde P está em bar e T em °C. 
A=3,95606 
B=789,624 
C=247,58 
A 
B 
C 
E 
F 
TC 
T 
D 
G

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