493 NP1 B gabarito

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Disciplina: 493 - Termodinâmica Básica
Prova: NP1-B / 2016
Professor: Marcos Noboru Arima
Aluno:
Matrícula:
Turma: EM5P
Exercício 1 (1 ponto)
I - Falso
II - Verdadeiro
III - Verdadeiro
IV - Falso
V - Verdadeiro
Solução: (b)
Exercício 2 (1 ponto)
Solução: (a)
Exercício 3 (1 ponto)
Solução: (d)
Exercício 4 (1 ponto)
vl = 0.001127 [m
3/kg]
vv = 0.1944 [m
3/kg]
hl = 762.8 [kJ/kg]
hv = 2778 [kJ/kg]
h = 2300 [kJ/kg]
x = (h− hl)/(hv − hl)
x = 0.7628027 [−]
v = (1 − x) ∗ vl + x ∗ vv
v = 0.1485562 [m3/kg]
Solução: (c)
Exercício 5 (1,5 pontos)
m = 10 [kg]
P = 1e3 [kPa]
vl = 0.001127 [m
3/kg]
vv = 0.1944 [m
3/kg]
ul = 761.7 [kJ/kg]
uv = 2584 [kJ/kg]
∆U = m ∗ (ul − uv)
∆U = −18223 [kJ ]
W = m ∗ P ∗ (vl − vv)
W = −1932.73 [kJ ]
Q = ∆U + W
Q = −20155.73 [kJ ]
1
Exercício 6 (1,5 pontos)
hl = 604.7 [kJ/kg]
hv = 2739 [kJ/kg]
x1 = 1 [−]
x2 = 0.1 [−]
ma = 5 [kg/s]
cp = 1 [kJ/kg]
T3 = 40 [
oC]
T4 = 120 [
oC]
Q = ma ∗ cp ∗ (T4 − T3)
Q = 400 [kW ]
h1 = hv
h2 = (1 − x2) ∗ hl + x2 ∗ hv
h2 = 818.13 [kJ/kg] mv = Q/(h1 − h2)
mv = 0.208239 [kg/s]
Exercício 7 (3 pontos)
T1 = 300 [K]
T2 = 740 [K]
V2 = 100 [m/s]
q = −20 [kJ/kg]
m = 2 [kg/s]
Q = m ∗ q
Q = −40[kW ]
ec2 = V
2
2/2 ∗ 0.001
ec2 = 5 [kJ/kg]
EC2 = m ∗ ec2
EC2 = 10 [kW ]
w = q − ec2 + cp ∗ (T1 − T2)
w = −465 [kJ/kg]
W = Q− EC2 + m ∗ cp ∗ (T1 − T2)
W = −930 [kW ]
2