3ª Lista de Exercícios Termodinâmica

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UNIVERSIDADE PRESIDENTE ANTÔNIO CARLOS
Faculdade de Tecnologia e Ciências de Conselheiro Lafaiete
LISTA DE EXERCÍCIOS DE TERMODINÂMICA
1 – A eficiência de um motor térmico de Carnot que opera entre a fonte de temperatura TH e TL. Suponha que você dispõe de uma máquina dessas com uma eficiência de 30%. Se você dobrar o valor da temperatura da fonte quente, qual será a nova eficiência da máquina? (0,65)
2 – Duas máquinas de Carnot são colocadas em série entre 2 reservatórios térmicos, cujas temperaturas são 327°C e 45°C. Sabendo-se que a primeira máquina recebe 100 kcal do reservatório quente e que as duas máquinas têm o mesmo rendimento térmico, pergunta-se:	
A temperatura na qual o calor é rejeitado pela 1ª máquina e recebido pela 2ª (em °C); (163,8°C)
Os trabalhos desenvolvidos pelas máquinas (kgf.m); (11.614,4 kgf.m e 8.454,6 kgf.m)
O calor rejeitado pela 2ª máquina (kcal) (53 kcal)
1 kcal = 427 kgf.m
QH
R1
R2
QL
3 – Um conjunto Cilindro-pistão contém um quilo de amônia que inicialmente está a 50°C e 1 Mpa. A amônia é, então, expandida num processo adiabático e reversível até que a pressão atinja 100 kpa. Determine o trabalho realizado. (232,9 kJ)
4 – Um conjunto cilindro-pistão contém 10 kg de água e está situado em um ambiente de 24°C. Inicialmente, a água apresenta pressão e título iguais a 100 Kpa e 0,5. A água é então aquecida até o volume interno do conjunto se torne igual ao triplo do volume inicial. A massa do pistão é tal que este inicia seu movimento quando a pressão interna atinge 200 kpa. Determine a variação de entropia no processo. (137,12 KJ/k)
5 – Vapor de água entra em uma turbina a 3 Mpa e 450°C e é expandido, segundo um processo adiabático reversível, até a pressão de 10 KPa. As variações da energia cinética e Potencial, entre as condições de entrada e saída da turbina, são pequenas e a potência desenvolvida no equipamento é 800 KW. Nestas condições, qual é a vazão em massa de vapor da turbina? (0,728 kg/s)
6 – Um misturador adiabático, que opera em regime permanente, é alimentado com dois escoamentos d’água. Um deles com 2kg/s de vapor saturado a 0,6 Mpa e o outro apresenta pressão e temperatura iguais a 0,6 Mpa e 600°C. O escoamento, na seção de saída do equipamento, apresenta pressão iguais aquela da entrada e temperatura de 400°C. Determine a geração de entropia nesse processo.
7 – Um recipiente com volume interno de 0,2 m³ inicialmente está vazio. O recipiente então é carregado com água proveniente de uma linha onde o fluido escoa a 500 kPa e 200°C. O processo de carga termina quando a pressão no recipiente atinge 500 kPa e é bastante rápido (pode ser considerado adiabático). Determine a temperatura e a massa de água contida no tanque no final da operação de carga do tanque. Calcule também, a entropia total gerada neste processo de carga. (0,361 kg; 332,9°C; 0,186 kJ/kg)
	
Bons Estudos!!