Lista 4 FT II

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ENGENHARIAS 
 
Fenômenos de Transporte II 
 
Prof. Dr. Ricardo Oi 
 
 
 
 
LISTA DE EXERCÍCIOS 4 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Nome: ______________________________________________________________________ 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Fenômenos de Transporte II – Lista de Exercícios 4 - Prof. Dr. Ricardo Oi 
 
E1 As propriedades do ar são obtidas como uma média ponderada de seus componentes, dessa forma 
admite-se que sua massa molecular seja 29 g/mol. Um recipiente rígido de 2 m2 contém ar a 20ºC e uma 
pressão de 2 MPa (abs). O recipiente é aquecido até atingir um pressão de 5 MPa (abs). Sabe-se que a 
constante universal dos gases é 𝑅ത = 8,315 J/mol.K e que a constante adiabática de ar é k = 1,4. Determinar: 
o calor específico a volume constante em J/kg.K; a temperatura final em oC; a variação de energia interna 
em MJ; a variação da entalpia em MJ. 
Resp.: cv = 717 J/kg.K; T = 460ºC; ΔU = 15 MJ; ΔH = 21 MJ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Fenômenos de Transporte II – Lista de Exercícios 4 - Prof. Dr. Ricardo Oi 
 
E2 Um compressor alimenta um reservatório de grandes dimensões em que o ar mantém-se 
constantemente com uma pressão de 0,1 MPa (abs) e uma temperatura de 27ºC. O ar escapa com uma 
vazão de 3 kg/s por um conduto convergente, sem trocas de calor e com atrito desprezível. Sabendo-se 
que M = 0,6 determine para um ponto do escoamento: temperatura, pressão, velocidade, massa específica 
e diâmetro. Dados: k = 1,4 e R = 287 m2/s2.K. 
𝐑𝐞𝐬𝐩. : 𝐓 = 𝟐𝟕𝟗, 𝟖𝟒 𝐊; 𝐩 = 𝟕𝟖, 𝟒 𝐤𝐏𝐚; 𝐯 = 𝟐𝟎𝟏, 𝟏𝟗
𝐦
𝐬
; 𝛒 = 𝟎, 𝟗𝟕𝟔
𝐤𝐠
𝐦𝟑
; 𝐃 = 𝟏𝟒𝟎 𝐦𝐦 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Fenômenos de Transporte II – Lista de Exercícios 4 - Prof. Dr. Ricardo Oi 
 
E3 Ar escoa isoentropicamente, em regime permanente, através de um local com vazão de 100 kg/s. 
Numa determinada seção transversal, o número de Mach é M=3, a temperatura é -60°C e a pressão efetiva 
é -85 kPa. Determine a velocidade e a área de seção transversal onde T=138°C. Dados: k = 1,4; 
R = 287 m2/s2.K; patm = 10,21 mca. 
𝐑𝐞𝐬𝐩. : 𝐯 = 𝟔𝟎𝟗, 𝟔 𝐦/𝐬; 𝐀 = 𝟎, 𝟏𝟐𝟗 𝒎𝟐 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Fenômenos de Transporte II – Lista de Exercícios 4 - Prof. Dr. Ricardo Oi 
 
E4 Um grande reservatório supre de ar (k = 1,4 e R = 287 J/kg.K) Um bocal convergente que descarrega 
à pressão atmosférica. Admitindo que o escoamento é reversível e adiabático dentro do bocal, determinar: 
Se a pressão no tanque é de 600 kPa (abs) e a temperatura de 600 K, qual é a vazão em massa (kg/s) 
através do bocal se a área de saída é de 4 cm²? Dado: patm = 751 mmHg. 
Resp.: 𝐯 = 𝟔𝟖𝟖, 𝟓 𝐦/𝐬; 𝐐𝐦 = 𝟎, 𝟐𝟔 𝐤𝐠/𝐬