GQ2-2013.2-E361M-GAB

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FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICA SOUZA MARQUES 
TERMODINÂMICA II 
GQ2 – 07/11/2013 
GABARITO 
 
TURMA E361M / E364M 
 • • • • 
Qvc + Σ me (he + Ve2/2 + gZe) = Σ ms (hs + Vs2/2 + gZs) + Wvc 
 
Questão 01: (3,0 Pontos) 
 
O bocal de propulsão de um motor a jato é alimentado com ar a 1000 K, 200 kPa e 40 
m/s. O ar é descarregado do bocal a 500 m/s e 90 kPa. Determine a temperatura do ar 
na seção de saída do bocal admitindo que não haja transferência de calor. 
 
 
 
 
he + Ve
2/2 = hs + Vs
2/2 
Ar ; 1000 kPa → he = 1046,22 kJ/kg 
1046,22 + 402/2000 = hs + 500
2/2000 
hs = 922,02 kJ/kg 
 
900 933,15 kJ/kg 
Ts 922,02 kJ/kg 
850 877,40 kJ/kg 
 
Ts = 890 K 
 
Questão 02: (3,5 Pontos) 
 
Uma turbina hidráulica é alimentada com 2 kg/s de água a 2000 kPa e 20oC. A 
temperatura e a pressão da água na seção de descarga da turbina são iguais a 20oC e 
100 kPa. Sabendo que a velocidade na seção de alimentação da turbina é igual a 15 
m/s e que a velocidade na seção de descarga é pequena, determine o trabalho 
específico e a potência gerada pela turbina. 
 • • • 
mehe + Ve
2/2= mshs + Wvc 
 
he = 85,82 kJ/kg ; hs = 83,94 kJ/kg 
 
 
 
 AR 
 • • 
Wvc = me[(he - hs) + Ve
2/2] = 2 × [(85,82 - 83,94) + 152/2000] 
 • • • 
Wvc = 3,99 kW ; w = Wvc/m = 3,99/2 = 1,99 kK/kg 
 
Questão 03: (3,5 Pontos) 
 
Um trocador de calor é alimentado com 2 kg/s de amônia líquida a 20oC e 1003 kPa e 
com 1 kg/s de nitrogênio a 1500 K. Sabendo que o nitrogênio deixa o trocador de calor 
a 600 K, determine a taxa de transferência de calor no trocador. 
 
 
 
 
 
 • • 
QNit = m(h2 - h1) 
Isolando o N2 
Ponto 1 Ponto 2 
1500 K 600 K 
1680,70 kJ/kg 627,24 kJ/kg 
 • 
QNit = 1 × (627,24 - 1680,70) = -1053,46 kJ/kg 
 
 
 4 
 
 
 NITROGÊNIO 
 
 
1 2 
 
 
 
 
 3 AMÔNIA