Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
L is ta d e E xe rc íc io s (C al or e T ra b al h o) 1. U m g ás c on ti do e m u m c on ju nt o ci li nd ro -p is tã o, c om 0 ,2 50 k g de m as sa , pa ss a po r um p ro ce ss o à pr es sã o co ns ta nt e de 5 b ar , in ic ia nd o em V 1 = 0 ,2 0 m 3 / kg . P ar a o gá s co ns id er ad o co m o si st em a, o t ra ba lh o é – 1 5 kJ . D et er m in e o vo lu m e fi na l do g ás e m m 3 . 2. O g ás d ió xi do d e ca rb on o (C O 2) e m u m c on ju nt o ci li nd ro -p is tã o pa ss a po r um a ex pa ns ão , p ar ti nd o de u m e st ad o on de P 1= 2 0 lb f/ in 2 (1 37 ,9 k P a) , V 1 = 0 ,5 f t3 ( 0, 01 m 3 ) , at é um e st ad o on de P 2 = 5 l bf /i n2 ( 34 ,5 k P a) , V 2 = 2 ,5 f t3 ( 0, 07 m 3 ) . A r el aç ão e nt re a pr es sã o e o vo lu m e du ra nt e o pr oc es so é p = A + B V , na q ua l A e B s ão c on st an te s (a ) P ar a o C O 2, d et er m in e o tr ab al ho , em f t. lb f e B tu ( b) C al cu le A , em lb f/ in 2 e B , em (l bf /i n2 )/ f t3 . 3. D oi s co nj un to s ci li nd ro -p is tã o hi dr áu li co s m an tê m a p re ss ão d e 12 00 k P a. A s ár ea s da s se çõ es t ra ns ve rs ai s do s ci li nd ro s sã o ig ua is a 0 ,0 01 m 2 e 0, 03 m 2 . P ar a o pi st ão re ce be r o tr ab al ho d e 1 kJ , qu al d ev e se r o de sl oc am en to H e a v ar ia çã o do v ol um e V no s co nj un to s? D es co ns id er e a aç ão d a pr es sã o at m os fé ri ca s ob re o s co nj un to s na so lu çã o do p ro bl em a. 4. C on si de re u m p ro ce ss o po li tr óp ic o em q ue a p re ss ão é d ir et am en te p ro po rc io na l ao vo lu m e ( n = - 1) . O e st ad o in ic ia l do p ro ce ss o é de fi ni do p or P = 0 e V = 0 e o f in al é de fi ni do p or P = 6 00 k P a e V = 0 ,0 1 m 3 . D et er m in e o tr ab al ho r ea li za do n es se p ro ce ss o. 5. R ef ri ge ra nt e 13 4a e m u m c on ju nt o ci li nd ro -p is tã o é su bm et id o a um p ro ce ss o pa ra o qu al a r el aç ão p re ss ão -v ol um e é pn 1, 05 8 = c on st an te . N o es ta do i ni ci al , p 1 = 2 00 k P a, T 1 = - 1 0º C . A t em pe ra tu ra f in al é d e T 2 = 5 0º C . D et er m in e a pr es sã o fi na l, em k P a, e o tr ab al ho r el ac io na do a o pr oc es so e m k J po r kg d e re fr ig er an te . 6. U m t an qu e rí gi do f ec ha do c om 0 ,2 m 3 co nt ém á gu a a um a pr es sã o in ic ia l de 5 b ar e um t ít ul o de 5 0% . C al or é t ra ns fe ri do a té q ue o t an qu e co nt en ha s om en te v ap or sa tu ra do . D et er m in e a m as sa f in al d e va po r no ta nq ue , e m k g, e a p re ss ão f in al , e m b ar . 7. U m t an qu e rí gi do f ec ha do c on té m u m q ui lo gr am a de r ef ri ge ra nt e 22 , in ic ia lm en te a 0, 9 M P a, 2 0º C . O t an qu e é eq ui pa do c om u m a gi ta do r qu e tr an sf er e en er gi a pa ra o re fr ig er an te a u m a ta xa c on st an te d e 0, 1 kW . A t ra ns fe rê nc ia d e ca lo r do r ef ri ge ra nt e pa ra a v iz in ha nç a oc or re a u m a ta xa K t, em k W , on de a c on st an te K e st á em k W p or U N IV E R S ID A D E F E D E R A L D O P IA U Í C E N T R O D E T E C N O L O G IA C U R S O : E ng en ha ri a de P ro du çã o D IS C IP L IN A : P ro ce ss os Q uí m ic os P R O F E S S O R A : S oc or ro F er re ir a m in ut o e t é o te m po , e m m in ut os . A pó s 20 m in ut os s en do m is tu ra do o r ef ri ge ra nt e fi ca a um a pr es sã o de 1 ,2 M P a. N ão o co rr em v ar ia çõ es g lo ba is c om r el aç ão à s en er gi as ci né ti ca p ot en ci al . P ar a o re fr ig er an te 2 2, d et er m in e: a) O tr ab al ho , e m k J b) O c al or tr an sf er id o, e m k J. 8. U m t an qu e he rm ét ic o rí gi do c on té m 2 k g de á gu a in ic ia lm en te a 8 0º C e u m t ít ul o de 0, 6. U m a tr an sf er ên ci a de c al or o co rr e at é qu e o ta nq ue c on te nh a ap en as v ap or s at ur ad o a al ta pr es sã o. O s ef ei to s da s en er gi as ci né ti ca e po te nc ia l sã o de sp re zí ve is . C on si de ra nd o a ág ua n o si st em a, d et er m in e a qu an ti da de d e en er gi a tr an sf er id a po r ca lo r, e m k J. 9. V ap or d e am ôn ia e m u m c on ju nt o ci li nd ro -p is tã o é su bm et id o a um a pr oc es so a pr es sã o co ns tant e a pa rt ir d e va po r sa tu ra do a 1 0 ba r. O t ra ba lh o é de + 1 6, 5 kJ /k g. V ar ia çõ es da s en er gi as ci né ti ca e po te nc ia l sã o de sp re zí ve is . D et er m in e (a ) a te m pe ra tu ra f in al d a am ôn ia , em º C , e (b ) de te rm in e a qu an ti da de d e ca lo r tr an sf er id a, em k J/ kg . 10 . Á gu a em u m c on ju nt o ci li nd ro -p is tã o, i ni ci al m en te à t em pe ra tu ra d e 99 ,6 3 ºC e u m tí tu lo d e 65 % , é a qu ec id a a pr es sã o co ns ta nt e at é a te m pe ra tu ra d e 20 0º C . S e o tr ab al ho du ra nt e o pr oc es so f or d e + 30 0 kJ , de te rm in e (a ) a m as sa d a ág ua , em k g, e ( b) a qu an ti da de d e ca lo r tr an sf er id a, e m k J. V ar ia çõ es d as e ne rg ia s ci né ti ca e p ot en ci al s ão de sp re zí ve is .
Compartilhar